DE112021000823T5 - TRANSISTOR DRIVER CIRCUIT - Google Patents

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DE112021000823T5 DE112021000823.4T DE112021000823T DE112021000823T5 DE 112021000823 T5 DE112021000823 T5 DE 112021000823T5 DE 112021000823 T DE112021000823 T DE 112021000823T DE 112021000823 T5 DE112021000823 T5 DE 112021000823T5
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Rohm Co Ltd
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Abstract

Es wird eine Transistor-Treiberschaltung bereitgestellt, die einen anzusteuernden Transistor ansteuert und eine Konfiguration aufweist, die eine Steuerung umfasst, der ein Steuern durchführt, um eine zeitliche Veränderung eines Schaltkreisparameters zu bewirken, die zu einer Anstiegszeit oder einer Abfallzeit des anzusteuernden Transistors beiträgt.A transistor driver circuit is provided that drives a transistor to be driven and has a configuration that includes a controller that performs controlling to cause a change in a circuit parameter over time that contributes to a rise time or a fall time of the transistor to be driven.

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die Erfindung, die in der vorliegenden Beschreibung offenbart wird, bezieht sich auf eine Transistor-Treiberschaltung.The invention disclosed in the present specification relates to a transistor driver circuit.

Stand der TechnikState of the art

Es ist allgemein bekannt, dass in einem Transistor wie einem MOSFET (einem MOS-Transistor) während des Schaltbetriebs des Transistors EMI-Rauschen (elektromagnetische Interferenz) aufgrund einer Hochfrequenzkomponente einer Ausgangsspannung (Vds (Drain-Source-Spannung) im Falle des MOSFET) des Transistors auftreten kann.It is well known that in a transistor such as a MOSFET (a MOS transistor), during the switching operation of the transistor, EMI (electromagnetic interference) noise due to a high-frequency component of an output voltage (Vds (drain-source voltage) in the case of the MOSFET) of the Transistor can occur.

Zu den bekannten Schalteigenschaften eines solchen Transistors gehören eine Anstiegszeit tr und eine Abfallzeit tf einer Ausgangsspannung des Transistors. Handelt es sich bei dem Transistor beispielsweise, wie in 10 dargestellt, um einen MOSFET, so ist die Anstiegszeit tr als die Zeit definiert, die Vds benötigt, um von 10 % auf 90 % anzusteigen, und die Abfallzeit tf ist als die Zeit definiert, die Vds benötigt, um von 90 % auf 10 % zu fallen.The known switching characteristics of such a transistor include a rise time tr and a fall time tf of an output voltage of the transistor. For example, if the transistor is as in 10 shown around a MOSFET, the rise time tr is defined as the time it takes Vds to rise from 10% to 90% and the fall time tf is defined as the time it takes Vds to rise from 90% to 10% to fall.

Das EMI-Rauschen erhöht sich, wenn die Anstiegszeit tr und die Abfallzeit tf kurz sind, und verringert sich, wenn die Anstiegszeit tr und die Abfallzeit tf lang sind. Gleichzeitig wird der Schaltverlust reduziert, wenn die Anstiegszeit tr und die Abfallzeit tf verringert werden, und erhöht, wenn die Anstiegszeit tr und die Abfallzeit tf erhöht werden. Auf diese Weise stehen das EMI-Rauschen und die Schaltverluste (Verlustleistung) in einem ausgewogenen Verhältnis zueinander.The EMI noise increases when the rise time tr and fall time tf are short, and decreases when the rise time tr and fall time tf are long. At the same time, the switching loss is reduced as the rise time tr and fall time tf are decreased, and increased as the rise time tr and fall time tf are increased. This balances EMI noise and switching losses (power dissipation).

Zitierlistecitation list

Patentliteraturpatent literature

Patentdokument 1: JP-A-2014-165890 Patent Document 1: JP-A-2014-165890

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention

Technische AufgabeTechnical task

Patentdokument 1 offenbart eine Lasttreiber-Steuerungsvorrichtung, die sowohl das EMI-Rauschen als auch die Schaltverluste reduzieren soll. In dem oben beschriebenen Patentdokument 1 ist mit einer Eingangsseite eines Vor-Treibers (pre-driver), der einen NMOS-Transistor ansteuert, eine Kapazität verbunden und wird derart geladen oder entladen, dass eine Ausgangsspannung des Vor-Treibers variiert, und der NMOS-Transistor wird durch die Ausgangsspannung des Vor-Treibers ein- und ausgeschaltet, um lineare steigende und fallende Gradienten von Vds des NMOS-Transistors zu erhalten. Dementsprechend ist es möglich, die Verlustleistung zum Zeitpunkt des Ein-/Ausschaltens des NMOS-Transistors auf einen minimalen Verlustbetrag zu reduzieren, der für einen Hochfrequenzbereich, der für das EMI-Rauschen charakteristisch ist, erforderlich ist und somit den Schaltverlust sowie das EMI-Rauschen zu reduzieren.Patent Document 1 discloses a load drive control device intended to reduce both EMI noise and switching loss. In Patent Document 1 described above, a capacitance is connected to an input side of a pre-driver that drives an NMOS transistor, and is charged or discharged such that an output voltage of the pre-driver varies, and the NMOS Transistor is turned on and off by pre-driver output voltage to get linear rising and falling gradients of Vds of NMOS transistor. Accordingly, it is possible to reduce the power dissipation at the time of turning on/off the NMOS transistor to a minimum dissipation amount required for a high-frequency range characteristic of EMI noise and hence switching loss and EMI noise to reduce.

Das oben beschriebene Patentdokument 1 hat jedoch den Nachteil, dass die Anstiegszeit tr und die Abfallzeit tf des Transistors jeweils zeitlich derart gleichförmig auftreten, dass der erzielte Effekt der Verringerung des EMI-Rauschens und der Schaltverluste unzureichend sein könnte.However, Patent Document 1 described above has a disadvantage that the rise time tr and the fall time tf of the transistor each occur uniformly in time, so the achieved effect of reducing EMI noise and switching loss may be insufficient.

In Anbetracht der oben beschriebenen Umstände besteht eine Aufgabe der in der vorliegenden Beschreibung offengelegten Erfindung darin, eine Transistor-Treiberschaltung bereitzustellen, die in der Lage ist, EMI-Rauschen zu reduzieren und gleichzeitig einen Anstieg der Schaltverluste zu unterdrücken.In view of the circumstances described above, an object of the invention disclosed in the present specification is to provide a transistor driving circuit capable of reducing EMI noise while suppressing an increase in switching loss.

Lösung des Problemsthe solution of the problem

Ein Aspekt der Erfindung, der in der vorliegenden Beschreibung offenbart wird, ist eine Transistor-Treiberschaltung, die einen anzusteuernden Transistor ansteuert und eine Steuerung enthält, die ein Steuern durchführt, um zu bewirken, dass ein Schaltkreisparameter, der zu einer Anstiegszeit oder einer Abfallzeit des anzusteuernden Transistors beiträgt, zeitlich verändert wird (eine erste Konfiguration).An aspect of the invention disclosed in the present specification is a transistor driver circuit that drives a transistor to be driven and includes a controller that performs control to cause a circuit parameter associated with a rise time or a fall time of the contributes to be driven transistor is changed over time (a first configuration).

Außerdem kann in der oben beschriebenen ersten Konfiguration der Schaltkreisparameter ein Strom sein, der einem Steueranschluss des anzusteuernden Transistors zugeführt wird (eine zweite Konfiguration).Also, in the first configuration described above, the circuit parameter may be a current supplied to a control terminal of the transistor to be driven (a second configuration).

Darüber hinaus kann in der oben beschriebenen zweiten Konfiguration weiterhin ein Vor-Treiber vorgesehen sein, der einen ersten Transistorabschnitt enthält, durch den der Strom fließt, und die Steuerung kann bewirken, dass ein Durchlasswiderstand des ersten Transistorabschnitts zeitlich variiert wird (eine dritte Konfiguration).Moreover, in the second configuration described above, a pre-driver including a first transistor portion through which the current flows may be further provided, and the controller may cause an on-resistance of the first transistor portion to vary with time (a third configuration).

Darüber hinaus kann in der oben beschriebenen dritten Konfiguration der erste Transistorabschnitt eine Vielzahl von ersten Transistoren umfassen, die parallel zwischen einem Anlegeanschluss (auch: Anwendungsanschluss; application terminal) einer Versorgungsspannung und dem Steueranschluss angeschlossen sind, und die Steuerung kann bewirken, dass die Anzahl der parallel geschalteten ersten Transistoren, die sich in einem aktivierten Zustand befinden und von der Vielzahl der ersten Transistoren ein- und ausgeschaltet werden können, zeitlich variiert wird (eine vierte Konfiguration).Moreover, in the third configuration described above, the first transistor section may include a plurality of first transistors connected in parallel between an application terminal (also: application terminal) of a power supply voltage and the control terminal, and the controller may cause the number of parallel-connected first transistors being in an activated state and the plurality of first Transistors can be turned on and off, varied with time (a fourth configuration).

Darüber hinaus kann in der oben beschriebenen vierten Konfiguration jeder der ersten Transistoren ein PMOS-Transistor sein, und der Vor-Treiber kann einen ersten Schalter umfassen, der zwischen einem Anlegeanschluss eines Gatesignals und einem Gate jedes der ersten Transistoren angeordnet ist, und einen zweiten Schalter, der zwischen dem Gate und einer Source jedes der ersten Transistoren angeordnet ist (eine fünfte Konfiguration).Moreover, in the fourth configuration described above, each of the first transistors may be a PMOS transistor, and the pre-driver may include a first switch arranged between a gate signal application terminal and a gate of each of the first transistors, and a second switch , which is arranged between the gate and a source of each of the first transistors (a fifth configuration).

Außerdem kann in der oben beschriebenen ersten Konfiguration der Schaltkreisparameter ein Strom sein, der aus einem Steueranschluss des anzusteuernden Transistors entnommen wird (eine sechste Konfiguration).Also, in the first configuration described above, the circuit parameter may be a current drawn from a control terminal of the transistor to be driven (a sixth configuration).

Darüber hinaus kann in der oben beschriebenen sechsten Konfiguration weiterhin ein Vor-Treiber vorgesehen sein, der einen zweiten Transistorabschnitt enthält, durch den der Strom fließt, und die Steuerung kann bewirken, dass ein Durchlasswiderstand des zweiten Transistorabschnitts zeitlich variiert wird (eine siebte Konfiguration).Moreover, in the sixth configuration described above, a pre-driver including a second transistor section through which the current flows may be further provided, and the controller may cause an on-resistance of the second transistor section to be varied with time (a seventh configuration).

Darüber hinaus kann in der oben beschriebenen siebten Konfiguration der zweite Transistorabschnitt eine Vielzahl von zweiten Transistoren umfassen, die zwischen dem Steueranschluss und einem Anlegeanschluss eines Referenzpotentials parallel geschaltet sind, und die Steuerung kann bewirken, dass die Anzahl der parallel geschalteten zweiten Transistoren, die sich in einem aktivierten Zustand befinden und von der Vielzahl der zweiten Transistoren ein-/ausgeschaltet werden können, zeitlich variiert wird (eine achte Konfiguration).Furthermore, in the seventh configuration described above, the second transistor section may include a plurality of second transistors connected in parallel between the control terminal and a reference potential application terminal, and the controller may cause the number of the second transistors connected in parallel located in are in an activated state and can be turned on/off by the plurality of second transistors is varied with time (an eighth configuration).

Außerdem kann in der oben beschriebenen achten Konfiguration jeder der zweiten Transistoren ein NMOS-Transistor sein, und
der Vor-Treiber kann einen dritten Schalter umfassen, der zwischen einem Anlegeanschluss eines Gatesignals und einem Gate jedes der zweiten Transistoren angeordnet ist, und einen vierten Schalter, der zwischen dem Gate und einer Source jedes der zweiten Transistoren angeordnet ist (eine neunte Konfiguration).
Also, in the eighth configuration described above, each of the second transistors may be an NMOS transistor, and
the pre-driver may include a third switch arranged between an application terminal of a gate signal and a gate of each of the second transistors, and a fourth switch arranged between the gate and a source of each of the second transistors (a ninth configuration).

Außerdem kann in der oben beschriebenen ersten Konfiguration der Schaltkreisparameter eine Rückkopplungskapazität des anzusteuernden Transistors sein (zehnte Konfiguration).Also, in the first configuration described above, the circuit parameter may be a feedback capacitance of the transistor to be driven (tenth configuration).

Darüber hinaus kann die Steuerung in der oben beschriebenen zehnten Konfiguration bewirken, dass die Anzahl der parallel geschalteten Rückkopplungskapazitäten, einschließlich einer ersten Rückkopplungskapazität als parasitäre Kapazität des anzusteuernden Transistors und einer aktivierten von mindestens einer zweiten Rückkopplungskapazität, die sich von der ersten Rückkopplungskapazität unterscheidet, zeitlich variiert wird (eine elfte Konfiguration).In addition, in the tenth configuration described above, the controller can cause the number of feedback capacitances connected in parallel, including a first feedback capacitance as a parasitic capacitance of the transistor to be driven and an activated one of at least one second feedback capacitance different from the first feedback capacitance, to vary with time becomes (an eleventh configuration).

Darüber hinaus kann die Steuerung in der oben beschriebenen elften Konfiguration einen fünften Schalter zum Umschalten zwischen aktivierten und deaktivierten Zuständen der mindestens einen zweiten Rückkopplungskapazität steuern (eine zwölfte Konfiguration).Furthermore, in the eleventh configuration described above, the controller may control a fifth switch for toggling between activated and deactivated states of the at least one second feedback capacitance (a twelfth configuration).

Darüber hinaus kann in der oben beschriebenen dritten Konfiguration der erste Transistorabschnitt einen PMOS-Transistor umfassen, und die Steuerung kann bewirken, dass eine Stromversorgungsspannung des Vor-Treibers zeitlich variiert wird (eine dreizehnte Konfiguration).Moreover, in the third configuration described above, the first transistor portion may include a PMOS transistor, and the controller may cause a power supply voltage of the pre-driver to be varied over time (a thirteenth configuration).

Darüber hinaus kann in der oben beschriebenen dreizehnten Konfiguration die Versorgungsspannung eine Boot-Spannung sein, die von einem Bootstrap erzeugt wird (eine vierzehnte Konfiguration).Moreover, in the thirteenth configuration described above, the power supply voltage may be a boot voltage generated by a bootstrap (a fourteenth configuration).

Darüber hinaus kann die Steuerung in der oben beschriebenen vierzehnten Konfiguration bewirken, dass eine Spannung, die an eine Anode einer in der Bootstrap enthaltenen Diode angelegt wird, zeitlich variiert wird (eine fünfzehnte Konfiguration).Moreover, in the fourteenth configuration described above, the controller may cause a voltage applied to an anode of a diode included in the bootstrap to be varied with time (a fifteenth configuration).

Ein weiterer Aspekt der Erfindung, der in der vorliegenden Beschreibung offenbart wird, ist ein Schaltkreis, der die Transistor-Treiberschaltung einer der oben beschriebenen Konfigurationen und den anzusteuernden Transistor enthält (eine sechzehnte Konfiguration).Another aspect of the invention disclosed in the present specification is a switching circuit including the transistor driving circuit of any of the configurations described above and the transistor to be driven (a sixteenth configuration).

In der oben beschriebenen sechzehnten Konfiguration kann der zu steuernde Transistor ein NMOS-Transistor sein (siebzehnte Konfiguration).In the sixteenth configuration described above, the transistor to be controlled may be an NMOS transistor (seventeenth configuration).

Darüber hinaus kann die oben beschriebene siebzehnte Konfiguration einen NMOS-Transistor auf einer Seite mit niedrigem Potenzial umfassen, der mit dem zu steuernden Transistor auf einer Seite mit hohem Potenzial in Reihe geschaltet ist (eine achtzehnte Konfiguration).Moreover, the seventeenth configuration described above may include a low potential side NMOS transistor connected in series with the high potential side transistor to be controlled (an eighteenth configuration).

Ein weiterer Aspekt der Erfindung, der in der vorliegenden Beschreibung offenbart wird, ist eine Schaltnetzteilschaltung, die den Schaltkreis einer der oben beschriebenen Konfigurationen enthält.Another aspect of the invention disclosed in the present specification is a switched-mode power supply circuit incorporating the circuitry of any of the configurations described above.

Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention

Mit der in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Transistor-Treiberschaltung ist es möglich, das EMI-Rauschen zu reduzieren und gleichzeitig einen Anstieg der Schaltverluste zu unterdrücken.With the transistor driver circuit described in this specification, it is possible to reduce EMI noise while suppressing an increase in switching loss.

Figurenlistecharacter list

  • 1 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration eines DC/DC-Wandlers nach einer beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt. 1 12 is a view showing a configuration of a DC/DC converter according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 2 ist eine Ansicht, die eine Teilkonfiguration einer Transistor-Treiberschaltung nach einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt. 2 12 is a view showing a partial configuration of a transistor driving circuit according to a first embodiment of the present invention.
  • 3 ist eine Ansicht, die eine Teilkonfiguration einer Transistor-Treiberschaltung nach einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt. 3 12 is a view showing a partial configuration of a transistor driving circuit according to a second embodiment of the present invention.
  • 4 ist eine Ansicht, die eine Teilkonfiguration einer Transistor-Treiberschaltung nach einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt. 4 14 is a view showing a partial configuration of a transistor driving circuit according to a third embodiment of the present invention.
  • 5 ist eine Ansicht, die eine Teilkonfiguration einer Transistor-Treiberschaltung nach einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt. 5 12 is a view showing a partial configuration of a transistor driving circuit according to a fourth embodiment of the present invention.
  • 6 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration eines DC/DC-Wandlers nach einer fünften erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt. 6 14 is a view showing a configuration of a DC/DC converter according to a fifth embodiment of the present invention.
  • 7 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration eines DC/DC-Wandlers nach einer sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt. 7 12 is a view showing a configuration of a DC/DC converter according to a sixth embodiment of the present invention.
  • 8 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration eines DC/DC-Wandlers nach einer siebten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt. 8th 14 is a view showing a configuration of a DC/DC converter according to a seventh embodiment of the present invention.
  • 9 zeigt ein Beispiel für das Ergebnis einer FFT-Analyse, die an einer Welligkeitswellenform einer Eingangsspannung durchgeführt wurde. 9 Fig. 12 shows an example of the result of an FFT analysis performed on a ripple waveform of an input voltage.
  • 10 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Anstiegs- und Abfallzeit eines MOSFET. 10 Fig. 12 is a diagram for explaining the rise and fall time of a MOSFET.

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren wird im Folgenden eine beispielhafte erfindungsgemäße Ausführungsform beschrieben.An exemplary embodiment according to the invention is described below with reference to the accompanying drawing figures.

<Konfiguration des DC/DC-Wandlers><DC/DC converter configuration>

1 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration eines DC/DC-Wandlers 10 nach der beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt. Der DC/DC-Wandler 10 ist ein Abwärtswandler, der eine Eingangsspannung Vin abwärts wandelt, um eine Ausgangsspannung Vout zu erzeugen. 1 12 is a view showing a configuration of a DC/DC converter 10 according to the exemplary embodiment of the present invention. The DC/DC converter 10 is a buck converter that down-converts an input voltage Vin to generate an output voltage Vout.

Wie in 1 dargestellt, umfasst der DC/DC-Wandler 10 einen Schaltkreis 5, eine Induktivität L1, einen Ausgangskondensator C1, einen Boot-Kondensator Cb und eine Diode D1.As in 1 As shown, the DC/DC converter 10 comprises a switching circuit 5, an inductor L1, an output capacitor C1, a boot capacitor Cb and a diode D1.

Der Schaltkreis 5 umfasst eine Transistor-Treiberschaltung 1, einen NMOS-Transistor M1 und einen NMOS-Transistor M2. Der NMOS-Transistor M1 und der NMOS-Transistor M2 werden von der Transistor-Treiberschaltung 1 schaltgesteuert.The switching circuit 5 comprises a transistor driver circuit 1, an NMOS transistor M1 and an NMOS transistor M2. The NMOS transistor M1 and the NMOS transistor M2 are switching-controlled by the transistor driving circuit 1. FIG.

Der NMOS-Transistor M1 und der NMOS-Transistor M2 sind in Reihe zwischen einem Anlegeanschluss der Eingangsspannung Vin und einem Anlegeanschluss eines Massepotentials geschaltet, um eine Brücke zu bilden. Insbesondere ist ein Drain des NMOS-Transistors M1 mit dem Anlegeanschluss der Eingangsspannung Vin verbunden. Eine Source des NMOS-Transistors M1 ist an einem Knoten Nsw mit einem Drain des NMOS-Transistors M2 verbunden. Eine Source des NMOS-Transistors M2 ist mit dem Anschluss für das Massepotential verbunden. Das heißt, der NMOS-Transistor M1 ist ein High-Side-Transistor auf der Seite des hohen Potentials, und der NMOS-Transistor M2 ist ein Low-Side-Transistor auf der Seite des niedrigen Potentials.The NMOS transistor M1 and the NMOS transistor M2 are connected in series between an application terminal of the input voltage Vin and an application terminal of a ground potential to form a bridge. Specifically, a drain of the NMOS transistor M1 is connected to the input voltage Vin application terminal. A source of the NMOS transistor M1 is connected to a drain of the NMOS transistor M2 at a node Nsw. A source of the NMOS transistor M2 is connected to the ground potential terminal. That is, the NMOS transistor M1 is a high-side transistor on the high potential side, and the NMOS transistor M2 is a low-side transistor on the low potential side.

Ein Ende der Induktionsspule L1 ist mit dem Knoten Nsw verbunden. Das andere Ende der Induktionsspule L1 ist mit einem Ende des Ausgangskondensators C1 verbunden. Das andere Ende des Ausgangskondensators C1 ist mit einem Anlegeanschluss des Massepotentials verbunden. Die Ausgangsspannung Vout wird an dem einen Ende des Ausgangskondensators C1 erzeugt.One end of inductor L1 is connected to node Nsw. The other end of the inductor L1 is connected to one end of the output capacitor C1. The other end of the output capacitor C1 is connected to a ground potential application terminal. The output voltage Vout is generated at one end of the output capacitor C1.

Der NMOS-Transistor M1 und der NMOS-Transistor M2 werden derart komplementär geschaltet, dass, wenn einer von ihnen in einem Ein-Zustand ist, der andere in einem Aus-Zustand ist. Eine solche komplementäre Schaltansteuerung umfasst auch einen Fall, in dem eine Totzeit vorgesehen ist, während der beide in den Aus-Zustand versetzt werden, um beispielsweise das Auftreten eines Durchgangsstroms zu verhindern.The NMOS transistor M1 and the NMOS transistor M2 are complementarily switched such that when one of them is in an on-state, the other is in an off-state. Such a complementary switch drive also includes a case where a dead time is provided during which both are placed in the off state in order to prevent a through current from occurring, for example.

Ein Ende des Boot-Kondensators Cb ist mit dem Knoten Nsw verbunden. Das andere Ende des Bootkondensators Cb ist mit einer Kathode der Diode D1 verbunden. An die Anode der Diode D1 wird eine Versorgungsspannung Vcc angelegt. Der Boot-Kondensator Cb und die Diode D1 bilden einen Bootstrap 6. An einem Knoten Nb, an dem die Diode D1 mit dem Bootkondensator Cb verbunden ist, wird eine Bootspannung Vboot erzeugt.One end of boot capacitor Cb is connected to node Nsw. The other end of the boot capacitor Cb is connected to a cathode of the diode D1. A supply voltage Vcc is applied to the anode of the diode D1. The boot capacitor Cb and the diode D1 form a bootstrap 6. A boot voltage Vboot is generated at a node Nb where the diode D1 is connected to the boot capacitor Cb.

Die Transistor-Treiberschaltung 1 umfasst eine Steuerung 2, einen Vor-Treiber 3 und einen Vor-Treiber 4. Der Vor-Treiber 3 bewirkt, dass die Boot-Spannung Vboot an ein Gate des NMOS-Transistors M1 angelegt wird, um den NMOS-Transistor M1 in den Ein-Zustand zu bringen, und bewirkt, dass eine am Knoten Nsw erzeugte Schaltspannung Vsw an das oben beschriebene Gate angelegt wird, um den NMOS-Transistor M1 in den Aus-Zustand zu bringen.The transistor driver circuit 1 includes a controller 2, a pre-driver 3, and a pre-driver 4. The pre-driver 3 causes the boot voltage Vboot to be applied to a gate of the NMOS Tran sistor M1 is applied to bring the NMOS transistor M1 into the on-state, and causes a switching voltage Vsw generated at the node Nsw to be applied to the above-described gate to turn the NMOS transistor M1 into the off-state bring.

Der Vor-Treiber 4 bewirkt, dass eine Stromversorgungsspannung Vreg an ein Gate des NMOS-Transistors M2 angelegt wird, um den NMOS-Transistor M2 in den Ein-Zustand zu bringen, und bewirkt, dass das Massepotential an das oben beschriebene Gate angelegt wird, um den NMOS-Transistor M2 in den Aus-Zustand zu bringen.The pre-driver 4 causes a power supply voltage Vreg to be applied to a gate of the NMOS transistor M2 to turn the NMOS transistor M2 into the on-state, and causes the ground potential to be applied to the gate described above, to turn off the NMOS transistor M2.

In einem Fall, in dem sich der NMOS-Transistor M1 im Aus-Zustand und der NMOS-Transistor M2 im Ein-Zustand befindet, wird der Boot-Kondensator Cb über die Diode D1 mit der Versorgungsspannung Vcc geladen, und die Boot-Spannung Vboot = Vcc - Vf (Vf: Durchlassspannung der Diode D1) wird aufgebaut. Danach, wenn der NMOS-Transistor M1 im Ein-Zustand ist, während der NMOS-Transistor M2 im Aus-Zustand ist, wird die Boot-Spannung Vboot = Vin + Vcc - Vf hergestellt, und der Vor-Treiber 3 bewirkt, dass die Boot-Spannung Vboot an das Gate des NMOS-Transistors M1 angelegt wird, um den NMOS-Transistor M1 in den Ein-Zustand zu bringen.In a case where the NMOS transistor M1 is in the off-state and the NMOS transistor M2 is in the on-state, the boot capacitor Cb is charged with the power supply voltage Vcc through the diode D1, and the boot voltage Vboot = Vcc - Vf (Vf: forward voltage of diode D1) is established. Thereafter, when the NMOS transistor M1 is in the on-state while the NMOS transistor M2 is in the off-state, the boot voltage Vboot = Vin + Vcc - Vf is established, and the pre-driver 3 causes the Boot voltage Vboot is applied to the gate of the NMOS transistor M1 to turn the NMOS transistor M1 on.

Die Steuerung 2 steuert das Ansteuern des Vor-Treibers 3 und des Vor-Treibers 4.The controller 2 controls the driving of the pre-driver 3 and the pre-driver 4.

<Erste Ausführungsform><First Embodiment>

Es wird nun eine Transistor-Treiberschaltung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform beschrieben. 2 ist eine Ansicht, die eine interne Konfiguration eines Vor-Treibers 3 in der Transistor-Treiberschaltung 1 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Hierbei wird ein NMOS-Transistor M1 als anzusteuernder Transistor bezeichnet.A transistor driving circuit 1 according to a first embodiment will now be described. 2 12 is a view showing an internal configuration of a pre-driver 3 in the transistor drive circuit 1 according to the first embodiment. Here, an NMOS transistor M1 is referred to as a transistor to be driven.

Der in 2 dargestellte Vor-Treiber 3 umfasst PMOS-Transistoren 31A, 31B und 31C, einen NMOS-Transistor 32 und die Schalter SW1 bis SW4. Was die Anzahl der verwendeten PMOS-Transistoren betrifft, so gibt es keine Beschränkung auf die drei PMOS-Transistoren 31A, 31B und 31C, und die Anzahl kann beispielsweise vier oder mehr betragen.the inside 2 The illustrated pre-driver 3 comprises PMOS transistors 31A, 31B and 31C, an NMOS transistor 32 and switches SW1 to SW4. As for the number of PMOS transistors used, there is no limitation to three PMOS transistors 31A, 31B and 31C, and the number may be four or more, for example.

Die PMOS-Transistoren 31A, 31B und 31C sind parallel zwischen einem Anlegeanschluss einer Boot-Spannung Vboot und einem Knoten N3 angeschlossen. Insbesondere sind die jeweiligen Sources der PMOS-Transistoren 31A, 31B und 31C mit dem Anlegeanschluss der Boot-Spannung Vboot verbunden. Die jeweiligen Drains der PMOS-Transistoren 31A, 31B und 31C sind mit dem Knoten N3 verbunden.The PMOS transistors 31A, 31B and 31C are connected in parallel between an application terminal of a boot voltage Vboot and a node N3. Specifically, the respective sources of the PMOS transistors 31A, 31B and 31C are connected to the boot voltage application terminal Vboot. The respective drains of PMOS transistors 31A, 31B and 31C are connected to node N3.

Der Knoten N3 ist mit einem Gate (einem Steueranschluss) des NMOS-Transistors M1 und mit einem Drain des NMOS-Transistors 32 verbunden. Eine Source des NMOS-Transistors 32 ist mit einem Knoten Nsw verbunden.The node N3 is connected to a gate (a control terminal) of the NMOS transistor M1 and to a drain of the NMOS transistor M32. A source of the NMOS transistor 32 is connected to a node Nsw.

Ein Ausgangsanschluss einer Steuerung 2 zum Ausgeben eines Gatesignals G1 ist direkt mit jedem der jeweiligen Gates des PMOS-Transistors 31A und des NMOS-Transistors 32 verbunden. Außerdem ist der Schalter SW1 zwischen dem oben beschriebenen Ausgangsanschluss der Steuerung 2 und einem Gate des PMOS-Transistors 31B angeordnet. Der Schalter SW2 ist zwischen dem oben beschriebenen Ausgangsanschluss der Steuerung 2 und einem Gate des PMOS-Transistors 31C angeordnet.An output terminal of a controller 2 for outputting a gate signal G1 is directly connected to each of the respective gates of the PMOS transistor 31A and the NMOS transistor 32 . In addition, the switch SW1 is arranged between the above-described output terminal of the controller 2 and a gate of the PMOS transistor 31B. The switch SW2 is arranged between the above-described output terminal of the controller 2 and a gate of the PMOS transistor 31C.

Der Schalter SW3 ist zwischen dem Gate und der Source des PMOS-Transistors 31B angeordnet. Der Schalter SW4 ist zwischen dem Gate und der Source des PMOS-Transistors 31C angeordnet.The switch SW3 is arranged between the gate and source of the PMOS transistor 31B. The switch SW4 is arranged between the gate and source of the PMOS transistor 31C.

Die Steuerung 2 steuert das Ein-/Ausschalten der Schalter SW1 bis SW4.The controller 2 controls turning on/off of the switches SW1 to SW4.

Die Steuerung 2 bewirkt, dass das Gate-Signal G1 mit einem hohen Pegel an jedes der Gates des PMOS-Transistors 31A und des NMOS-Transistors 32 angelegt wird, um den PMOS-Transistor 31A in einen Aus-Zustand und den NMOS-Transistor 32 in einen Ein-Zustand zu bringen. Andererseits bewirkt die Steuerung 2, dass das Gate-Signal G1 mit einem niedrigen Pegel an jedes der Gates des PMOS-Transistors 31A und des NMOS-Transistors 32 angelegt wird, um den PMOS-Transistor 31A in den Ein-Zustand und den NMOS-Transistor 32 in den Aus-Zustand zu bringen.The controller 2 causes the gate signal G1 of a high level to be applied to each of the gates of the PMOS transistor 31A and the NMOS transistor 32 to turn the PMOS transistor 31A into an off state and the NMOS transistor 32 into an on-state. On the other hand, the controller 2 causes the gate signal G1 of a low level to be applied to each of the gates of the PMOS transistor 31A and the NMOS transistor 32 to turn the PMOS transistor 31A into the on state and the NMOS transistor 32 to the off state.

Außerdem bringt die Steuerung 2 beim Aktivieren des PMOS-Transistors 31B den Schalter SW1 in einen Ein-Zustand und den Schalter SW3 in einen Aus-Zustand. Infolgedessen wird der PMOS-Transistor 31B anhand eines Pegels des Gatesignals G1 ein- und ausgeschaltet. Andererseits bringt die Steuerung 2 beim Deaktivieren des PMOS-Transistors 31B den Schalter SW1 in den Aus-Zustand und den Schalter SW3 in den Ein-Zustand. Infolgedessen hat der PMOS-Transistor 31B eine Gate-Source-Spannung Vgs von 0 V und wird somit in den Aus-Zustand gebracht.In addition, when the PMOS transistor 31B is activated, the controller 2 brings the switch SW1 into an on-state and the switch SW3 into an off-state. As a result, the PMOS transistor 31B is turned on and off based on a level of the gate signal G1. On the other hand, when the PMOS transistor 31B is deactivated, the controller 2 brings the switch SW1 into the off-state and the switch SW3 into the on-state. As a result, the PMOS transistor 31B has a gate-source voltage Vgs of 0 V and is thus brought into the off state.

Außerdem bringt die Steuerung 2 beim Aktivieren des PMOS-Transistors 31C den Schalter SW2 in den Ein-Zustand und den Schalter SW4 in den Aus-Zustand. Infolgedessen wird der PMOS-Transistor 31C anhand des Pegels des Gate-Signals G1 ein- und ausgeschaltet. Andererseits bringt die Steuerung 2 beim Deaktivieren des PMOS-Transistors 31C den Schalter SW2 in den Aus-Zustand und den Schalter SW4 in den Ein-Zustand. Infolgedessen hat der PMOS-Transistor 31C eine Spannung Vgs von 0 V und wird somit in den Aus-Zustand gebracht.In addition, when the PMOS transistor 31C is activated, the controller 2 brings the switch SW2 to the on-state and the switch SW4 to the off-state. As a result, the PMOS transistor 31C is turned on based on the level of the gate signal G1 switched on and off. On the other hand, when the PMOS transistor 31C is deactivated, the controller 2 brings the switch SW2 into the off-state and the switch SW4 into the on-state. As a result, the PMOS transistor 31C has a voltage Vgs of 0 V and is thus brought into the off state.

Der PMOS-Transistor 31A und ein aktivierter der PMOS-Transistoren 31B und 31C stehen in einer solchen Beziehung zum NMOS-Transistor 32, dass, wenn sich einer von ihnen im Ein-Zustand befindet, der andere in den Aus-Zustand gebracht wird.The PMOS transistor 31A and an activated one of the PMOS transistors 31B and 31C are related to the NMOS transistor 32 such that when one of them is in the on-state, the other is brought into the off-state.

Ein Strom wird vom Anlegeanschluss (einem Knoten Nb) der Boot-Spannung Vboot über den PMOS-Transistor 31A im Ein-Zustand und einen aktivierten der PMOS-Transistoren 31B und 31C, der sich im Ein-Zustand befindet, an das Gate des NMOS-Transistors M1 zugeführt, und somit wird der NMOS-Transistor M1 eingeschaltet. Außerdem wird über den NMOS-Transistor 32, der sich im Ein-Zustand befindet, derart ein Strom aus dem Gate des NMOS-Transistors M1 entnommen, dass der NMOS-Transistor M1 ausgeschaltet wird.A current is supplied from the application terminal (a node Nb) of the boot voltage Vboot to the gate of the NMOS transistor 31A in the on state and an activated one of the PMOS transistors 31B and 31C which is in the on state. Transistor M1 is supplied, and thus the NMOS transistor M1 is turned on. Also, a current is drawn from the gate of the NMOS transistor M1 via the NMOS transistor 32 which is in the on-state, so that the NMOS transistor M1 is turned off.

Die Steuerung 2 bewirkt, dass die Anzahl der parallel geschalteten Transistoren, die aktiviert sind und ein- und ausgeschaltet werden können, unter den PMOS-Transistoren 31A, 31B und 31C zeitlich variiert.The controller 2 causes the number of parallel-connected transistors that are activated and can be turned on and off to vary with time among the PMOS transistors 31A, 31B, and 31C.

Ist, genauer gesagt, beispielsweise ein Ein/Aus-Vorgang des NMOS-Transistors M1 als ein Schaltvorgang definiert, so sind während einer ersten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen die PMOS-Transistoren 31B und 31C gesperrt, während einer nachfolgenden zweiten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen ist der PMOS-Transistor 31B freigegeben, während der PMOS-Transistor 31C gesperrt ist, während einer darauf folgenden dritten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen werden die PMOS-Transistoren 31B und 31C freigegeben, während einer darauf folgenden weiteren zweiten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen wird der PMOS-Transistor 31B freigegeben, während der PMOS-Transistor 31C gesperrt wird, und während einer darauf folgenden weiteren ersten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen werden die PMOS-Transistoren 31B und 31C gesperrt. In diesem Fall ändert sich die Anzahl der parallel geschalteten Transistoren, die aktiviert sind, von 1 zu 2 zu 3 zu 2 zu 1.More specifically, if, for example, an on/off operation of the NMOS transistor M1 is defined as a switching operation, then during a first predetermined number of switching operations the PMOS transistors 31B and 31C are turned off, during a subsequent second predetermined number of switching operations PMOS transistor 31B is enabled while PMOS transistor 31C is off, during a subsequent third predetermined number of switching operations PMOS transistors 31B and 31C are enabled, during a subsequent further second predetermined number of switching operations PMOS transistor 31B is switched is enabled while PMOS transistor 31C is turned off, and during a subsequent further first predetermined number of switching operations PMOS transistors 31B and 31C are turned off. In this case, the number of paralleled transistors that are activated changes from 1 to 2 to 3 to 2 to 1.

Dementsprechend wird ein Einschaltwiderstand Ron zwischen dem Anlegeanschluss der Boot-Spannung Vboot und dem Knoten N3 veranlasst, zeitlich zu variieren, und somit kann ein Strom, der dem Gate des NMOS-Transistors M1 zugeführt wird, veranlasst werden, zeitlich zu variieren. Folglich wird eine Anstiegszeit tr (eine Anstiegszeit tr von Vds) des NMOS-Transistors M1 zeitlich verteilt, und somit ist es möglich, EMI-Rauschen zu reduzieren und gleichzeitig einen Anstieg der Schaltverluste zu unterdrücken. Der oben beschriebene Strom entspricht einem Schaltkreisparameter, der zur Anstiegszeit tr des MOS-Transistors M1 beiträgt.Accordingly, an on-resistance Ron between the application terminal of the boot voltage Vboot and the node N3 is caused to vary with time, and thus a current supplied to the gate of the NMOS transistor M1 can be caused to vary with time. Consequently, a rise time tr (a rise time tr of Vds) of the NMOS transistor M1 is time-distributed, and thus it is possible to reduce EMI noise while suppressing an increase in switching loss. The current described above corresponds to a circuit parameter that contributes to the rise time tr of the MOS transistor M1.

Insbesondere in einem Fall, in dem die Transistor-Treiberschaltung 1 in einem Fahrzeug eingesetzt wird, kann erwartet werden, dass sie das EMI-Rauschen in einem Hochfrequenzband (100 MHz oder höher) reduziert, das gleich oder höher ist als ein FM-Band, in dem eine weitere Unterdrückung des EMI-Rauschens erforderlich ist, wie in den Normen für Fahrzeuggeräte angegeben. Dieser Effekt kann in ähnlicher Weise auch in den nachstehenden Ausführungsformen erzielt werden.In particular, in a case where the transistor driving circuit 1 is used in a vehicle, it can be expected to reduce EMI noise in a high-frequency band (100 MHz or higher) equal to or higher than an FM band, where further suppression of EMI noise is required as specified in the vehicle equipment standards. This effect can be similarly obtained also in the following embodiments.

<Zweite Ausführungsform><Second embodiment>

Als nächstes wird eine Transistor-Treiberschaltung 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. 3 ist eine Ansicht, die eine interne Konfiguration eines Vor-Treibers 3 in der Transistor-Treiberschaltung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Hier wird ein NMOS-Transistor M1 als anzusteuernder Transistor bezeichnet.Next, a transistor driving circuit 1 according to a second embodiment will be described. 3 12 is a view showing an internal configuration of a pre-driver 3 in the transistor drive circuit 1 according to the second embodiment. Here, an NMOS transistor M1 is referred to as a transistor to be driven.

Der in 3 dargestellte Vor-Treiber 3 umfasst einen PMOS-Transistor 31, NMOS-Transistoren 32A, 32B und 32C sowie die Schalter SW11 bis SW14. Was die Anzahl der verwendeten NMOS-Transistoren betrifft, so gibt es keine Beschränkung auf die drei NMOS-Transistoren 32A, 32B und 32C, und die Anzahl kann beispielsweise vier oder mehr betragen.the inside 3 The illustrated pre-driver 3 comprises a PMOS transistor 31, NMOS transistors 32A, 32B and 32C, and switches SW11 to SW14. As for the number of NMOS transistors used, there is no limitation to three NMOS transistors 32A, 32B and 32C, and the number may be four or more, for example.

Der PMOS-Transistor 31 ist zwischen einem Anlegeanschluss einer Boot-Spannung Vboot und einem Knoten N3 angeschlossen. Insbesondere ist eine Source des PMOS-Transistors 31 mit dem Anlegeanschluss der Boot-Spannung Vboot verbunden. Ein Drain des PMOS-Transistors 31 ist mit dem Knoten N3 verbunden. Der Knoten N3 ist mit einem Gate des NMOS-Transistors M1 verbunden.The PMOS transistor 31 is connected between an application terminal of a boot voltage Vboot and a node N3. Specifically, a source of the PMOS transistor 31 is connected to the application terminal of the boot voltage Vboot. A drain of PMOS transistor 31 is connected to node N3. Node N3 is connected to a gate of NMOS transistor M1.

Die NMOS-Transistoren 32A, 32B und 32C sind zwischen dem Knoten N3 und einem Knoten Nsw parallel geschaltet. Insbesondere sind die jeweiligen Drains der NMOS-Transistoren 32A, 32B und 32C mit dem Knoten N3 verbunden. Die jeweiligen Sources der NMOS-Transistoren 32A, 32B und 32C sind mit dem Knoten Nsw verbunden. Der Knoten Nsw ist ein Anlegeanschluss für eine Schaltspannung Vsw als Bezugspotential.NMOS transistors 32A, 32B and 32C are connected in parallel between node N3 and a node Nsw. In particular, the respective drains of NMOS transistors 32A, 32B and 32C are connected to node N3. The respective sources of NMOS transistors 32A, 32B and 32C are connected to node Nsw. The node Nsw is an application terminal for a switching voltage Vsw as a reference potential.

Ein Ausgangsanschluss einer Steuerung 2 zum Ausgeben eines Gatesignals G1 ist direkt mit jedem der jeweiligen Gates des PMOS-Transistors 31 und des NMOS-Transistors 32A verbunden. Außerdem ist der Schalter SW11 zwischen dem oben beschriebenen Ausgangsanschluss der Steuerung 2 und einem Gate des NMOS-Transistors 32B angeordnet. Der Schalter SW12 ist zwischen des oben beschriebenen Ausgangsanschlusses der Steuerung 2 und einem Gate des NMOS-Transistors 32C angeordnet.An output terminal of a controller 2 for outputting a gate signal G1 is directly connected to each of the respective gates of the PMOS transistor 31 and the NMOS transistor 32A. In addition, the switch SW11 is arranged between the above-described output terminal of the controller 2 and a gate of the NMOS transistor 32B. The switch SW12 is arranged between the above-described output terminal of the controller 2 and a gate of the NMOS transistor 32C.

Der Schalter SW13 ist zwischen dem Gate und der Source des NMOS-Transistors 32B angeordnet. Der Schalter SW14 ist zwischen dem Gate und der Source des NMOS-Transistors 32C angeordnet.The switch SW13 is arranged between the gate and source of the NMOS transistor 32B. The switch SW14 is arranged between the gate and source of the NMOS transistor 32C.

Die Steuerung 2 steuert das Ein-/Ausschalten der Schalter SW11 bis SW14.The controller 2 controls turning on/off of the switches SW11 to SW14.

Die Steuerung 2 bewirkt, dass das Gate-Signal G1 mit einem hohen Pegel an jedes der Gates des PMOS-Transistors 31 und des NMOS-Transistors 32A angelegt wird, um den PMOS-Transistor 31 in einen Aus-Zustand und den NMOS-Transistor 32A in einen Ein-Zustand zu bringen. Andererseits bewirkt die Steuerung 2, dass das Gate-Signal G1 an jedes der Gates des PMOS-Transistors 31 und des NMOS-Transistors 32A mit einem niedrigen Pegel angelegt wird, um den PMOS-Transistor 31 in den Ein-Zustand und den NMOS-Transistor 32A in den Aus-Zustand zu bringen.The controller 2 causes the gate signal G1 of a high level to be applied to each of the gates of the PMOS transistor 31 and the NMOS transistor 32A to turn the PMOS transistor 31 into an off state and the NMOS transistor 32A into an on-state. On the other hand, the controller 2 causes the gate signal G1 to be applied to each of the gates of the PMOS transistor 31 and the NMOS transistor 32A with a low level to turn the PMOS transistor 31 into the on state and the NMOS transistor 32A to the off state.

Außerdem bringt die Steuerung 2 beim Aktivieren des NMOS-Transistors 32B den Schalter SW11 in einen Ein-Zustand und den Schalter SW13 in einen Aus-Zustand. Infolgedessen wird die Ansteuerung des NMOS-Transistors 32B anhand eines Pegels des Gatesignals G1 durchgeführt. Andererseits bringt die Steuerung 2 beim Deaktivieren des NMOS-Transistors 32B den Schalter SW11 in den Aus-Zustand und den Schalter SW13 in den Ein-Zustand. Infolgedessen hat der NMOS-Transistor 32B eine Spannung von 0 V und wird somit in den Aus-Zustand gebracht.In addition, when the NMOS transistor 32B is activated, the controller 2 brings the switch SW11 into an on-state and the switch SW13 into an off-state. As a result, driving of the NMOS transistor 32B is performed based on a level of the gate signal G1. On the other hand, when the NMOS transistor 32B is deactivated, the controller 2 brings the switch SW11 into the off-state and the switch SW13 into the on-state. As a result, the NMOS transistor 32B has a voltage of 0 V and is thus brought into the off state.

Außerdem bringt die Steuerung 2 beim Aktivieren des NMOS-Transistors 32C den Schalter SW12 in den Ein-Zustand und den Schalter SW14 in den Aus-Zustand. Infolgedessen wird die Ansteuerung des NMOS-Transistors 32C anhand des Pegels des Gatesignals G1 durchgeführt. Andererseits bringt die Steuerung 2 beim Deaktivieren des NMOS-Transistors 32C den Schalter SW12 in den Aus-Zustand und den Schalter SW14 in den Ein-Zustand. Infolgedessen hat der NMOS-Transistor 32C eine Spannung von 0 V und wird somit in den Aus-Zustand gebracht.In addition, when the NMOS transistor 32C is activated, the controller 2 brings the switch SW12 to the on-state and the switch SW14 to the off-state. As a result, the driving of the NMOS transistor 32C is performed based on the level of the gate signal G1. On the other hand, when the NMOS transistor 32C is deactivated, the controller 2 brings the switch SW12 into the off-state and the switch SW14 into the on-state. As a result, the NMOS transistor 32C has a voltage of 0 V and is thus brought into the off state.

Der NMOS-Transistor 32A und ein aktivierter der NMOS-Transistoren 32B und 32C stehen in einer solchen Beziehung zu dem PMOS-Transistor 31, dass, wenn sich einer von ihnen im Ein-Zustand befindet, der andere in den Aus-Zustand gebracht wird.The NMOS transistor 32A and an activated one of the NMOS transistors 32B and 32C are related to the PMOS transistor 31 such that when one of them is in the on-state, the other is brought into the off-state.

Über den PMOS-Transistor 31 wird dem Gate des NMOS-Transistors M1 im Ein-Zustand ein Strom vom Anlegeanschluss der Boot-Spannung Vboot zugeführt, und somit wird der NMOS-Transistor M1 eingeschaltet. Außerdem wird dem Gate des NMOS-Transistors M1 über den NMOS-Transistor 32A, der sich im Ein-Zustand befindet, und einen freigegebenen der NMOS-Transistoren 32B und 32C, der sich im Ein-Zustand befindet, ein Strom entnommen, und somit wird der NMOS-Transistor M1 ausgeschaltet.A current is supplied from the application terminal of the boot voltage Vboot to the gate of the NMOS transistor M1 in the on state via the PMOS transistor 31, and thus the NMOS transistor M1 is turned on. In addition, a current is drawn from the gate of the NMOS transistor M1 via the NMOS transistor 32A which is in the on state and an enabled one of the NMOS transistors 32B and 32C which is in the on state, and thus is the NMOS transistor M1 turns off.

Die Steuerung 2 bewirkt, dass die Anzahl der parallel geschalteten Transistoren, die aktiviert sind und ein- und ausgeschaltet werden können, unter den NMOS-Transistoren 32A, 32B und 32C zeitlich variiert.The controller 2 causes the number of parallel-connected transistors that are activated and can be turned on and off to vary with time among the NMOS transistors 32A, 32B and 32C.

Ist, genauer gesagt, beispielsweise ein Ein/Aus-Vorgang des NMOS-Transistors M1 als ein Schaltvorgang definiert, so sind während einer ersten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen die NMOS-Transistoren 32B und 32C gesperrt, während einer nachfolgenden zweiten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen ist der NMOS-Transistor 32B freigegeben, während der NMOS-Transistor 32C gesperrt ist, während einer darauf folgenden dritten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen werden die NMOS-Transistoren 32B und 32C freigegeben, während einer darauf folgenden weiteren zweiten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen wird der NMOS-Transistor 32B freigegeben, während der NMOS-Transistor 32C gesperrt wird, und während einer darauf folgenden weiteren ersten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen werden die NMOS-Transistoren 32B und 32C gesperrt. In diesem Fall ändert sich die Anzahl der parallel geschalteten Transistoren, die aktiviert sind, von 1 zu 2 zu 3 zu 2 zu 1.More specifically, if, for example, an on/off operation of the NMOS transistor M1 is defined as a switching operation, then during a first predetermined number of switching operations, the NMOS transistors 32B and 32C are turned off, during a subsequent second predetermined number of switching operations NMOS transistor 32B is enabled while NMOS transistor 32C is off, during a subsequent third predetermined number of switching operations NMOS transistors 32B and 32C are enabled, during a subsequent further second predetermined number of switching operations NMOS transistor 32B is switched is enabled while NMOS transistor 32C is turned off, and during a subsequent further first predetermined number of switching operations NMOS transistors 32B and 32C are turned off. In this case, the number of paralleled transistors that are activated changes from 1 to 2 to 3 to 2 to 1.

Dementsprechend wird ein Einschaltwiderstand Ron zwischen dem Knoten N3 und dem Knoten Nsw zeitlich variiert, und somit kann ein Strom, der aus dem Gate des NMOS-Transistors M1 entnommen wird, zeitlich variiert werden. Folglich wird eine Abfallzeit tf (eine Abfallzeit tf von Vds) des NMOS-Transistors M1 zeitlich verteilt, und auf diese Weise ist es möglich, EMI-Rauschen zu reduzieren, während eine Zunahme der Schaltverluste unterdrückt wird. Der oben beschriebene Strom entspricht einem Schaltkreisparameter, der zur Abfallzeit tf des NMOS-Transistors M1 beiträgt.Accordingly, an on-resistance Ron between the node N3 and the node Nsw is varied with time, and thus a current drawn from the gate of the NMOS transistor M1 can be varied with time. Consequently, a fall time tf (a fall time tf of Vds) of the NMOS transistor M1 is time-distributed, and in this way it is possible to reduce EMI noise while suppressing an increase in switching loss. The current described above corresponds to a circuit parameter that contributes to the fall time tf of the NMOS transistor M1.

<Dritte Ausführungsform><Third embodiment>

Als nächstes wird eine Transistor-Treiberschaltung 1 gemäß einer dritten Ausführungsform beschrieben. 4 ist eine Ansicht, die eine interne Konfiguration eines Vor-Treibers 4 in der Transistor-Treiberschaltung 1 gemäß der dritten Ausführungsform zeigt. Hier wird ein NMOS-Transistor M2 als anzusteuernder Transistor bezeichnet.Next, a transistor driving circuit 1 according to a third embodiment described. 4 14 is a view showing an internal configuration of a pre-driver 4 in the transistor drive circuit 1 according to the third embodiment. Here, an NMOS transistor M2 is referred to as a transistor to be driven.

Der in 4 dargestellte Vor-Treiber 4 umfasst PMOS-Transistoren 41A, 41B und 41C, einen NMOS-Transistor M42 und die Schalter SW21 bis SW24. Was die Anzahl der verwendeten PMOS-Transistoren betrifft, so gibt es keine Beschränkung auf die drei PMOS-Transistoren 41A, 41B und 41C, und die Anzahl kann beispielsweise vier oder mehr betragen.the inside 4 The illustrated pre-driver 4 comprises PMOS transistors 41A, 41B and 41C, an NMOS transistor M42 and switches SW21 to SW24. As for the number of PMOS transistors used, there is no limitation to three PMOS transistors 41A, 41B and 41C, and the number may be four or more, for example.

Der Vor-Treiber 4 gemäß dieser Ausführungsform hat eine ähnliche Konfiguration wie die zuvor beschriebene Konfiguration (2) des Vor-Treibers 3 gemäß der ersten Ausführungsform, wobei die PMOS-Transistoren 41A, 41B und 41C dieser Ausführungsform jeweils den PMOS-Transistoren 31A, 31B und 31C der ersten Ausführungsform entsprechen, der NMOS-Transistor 42 dieser Ausführungsform dem NMOS-Transistor 32 der ersten Ausführungsform entspricht und die Schalter SW21 bis SW24 dieser Ausführungsform jeweils den Schaltern SW1 bis SW4 der ersten Ausführungsform entsprechen.The pre-driver 4 according to this embodiment has a configuration similar to the configuration described above ( 2 ) of the pre-driver 3 according to the first embodiment, wherein the PMOS transistors 41A, 41B and 41C of this embodiment correspond to the PMOS transistors 31A, 31B and 31C of the first embodiment, respectively, the NMOS transistor 42 of this embodiment corresponds to the NMOS transistor 32 corresponds to the first embodiment, and the switches SW21 to SW24 of this embodiment correspond to the switches SW1 to SW4 of the first embodiment, respectively.

Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in den folgenden Aspekten. Das heißt, die jeweiligen Drains der PMOS-Transistoren 41A, 41B und 41C sind mit einem Anlegeanschluss einer Stromversorgungsspannung Vreg verbunden. Ein Knoten N4, an dem die jeweiligen Drains der PMOS-Transistoren 41A, 41B und 41C mit einem Drain des NMOS-Transistors 42 verbunden sind, ist mit einem Gate des NMOS-Transistors M2 verbunden. Eine Source des NMOS-Transistors 42 ist mit einem Anlegeanschluss eines Massepotentials verbunden.This embodiment differs from the first embodiment in the following aspects. That is, the respective drains of the PMOS transistors 41A, 41B and 41C are connected to an application terminal of a power supply voltage Vreg. A node N4, at which the respective drains of the PMOS transistors 41A, 41B and 41C are connected to a drain of the NMOS transistor 42, is connected to a gate of the NMOS transistor M2. A source of the NMOS transistor 42 is connected to a ground potential application terminal.

In ähnlicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform führt eine Steuerung 2 eine Ein/AusSteuerung der Schalter SW21 bis SW24 durch, um zwischen aktivierten und deaktivierten Zuständen der PMOS-Transistoren 41B und 41C zu wechseln. Anhand eines Pegels eines Gatesignals G2, das von einem Ausgangsanschluss der Steuerung 2 ausgegeben wird, wird eine Ein/Aus-Ansteuerung des PMOS-Transistors 41A und eines aktivierten der PMOS-Transistoren 41B und 41C durchgeführt. Basierend auf dem Pegel des Gatesignals G2 wird auch der NMOS-Transistor 42 ein- und ausgeschaltet. Der PMOS-Transistor 41A und ein aktivierter der PMOS-Transistoren 41B und 41C stehen in einer solchen Beziehung zu dem NMOS-Transistor 42, dass, wenn sich einer von ihnen in einem Ein-Zustand befindet, der andere in einen Aus-Zustand gebracht wird.Similarly to the first embodiment, a controller 2 performs on/off control of the switches SW21 to SW24 to switch between on and off states of the PMOS transistors 41B and 41C. Based on a level of a gate signal G2 output from an output terminal of the controller 2, on/off driving of the PMOS transistor 41A and an activated one of the PMOS transistors 41B and 41C is performed. Based on the level of the gate signal G2, the NMOS transistor 42 is also turned on and off. The PMOS transistor 41A and an activated one of the PMOS transistors 41B and 41C are related to the NMOS transistor 42 such that when one of them is in an on-state, the other is brought into an off-state .

In ähnlicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform bewirkt die Steuerung 2, dass die Anzahl der parallel geschalteten Transistoren, die aktiviert sind und ein- und ausgeschaltet werden können, unter den PMOS-Transistoren 41A, 41B und 41C zeitlich variiert wird.Similarly to the first embodiment, the controller 2 causes the number of parallel-connected transistors that are activated and can be turned on and off to be time-varied among the PMOS transistors 41A, 41B and 41C.

Dementsprechend wird ein Einschaltwiderstand Ron zwischen dem Anlegeanschluss der Versorgungsspannung Vreg und dem Knoten N4 veranlasst, zeitlich zu variieren, und somit kann ein Strom, der dem Gate des NMOS-Transistors M2 zugeführt wird, veranlasst werden, zeitlich zu variieren. Folglich wird eine Anstiegszeit tr (eine Anstiegszeit tr von Vds) des NMOS-Transistors M2 zeitlich verteilt, und somit ist es möglich, EMI-Rauschen zu reduzieren, während ein Anstieg der Schaltverluste unterdrückt wird.Accordingly, an on-resistance Ron between the application terminal of the power supply voltage Vreg and the node N4 is made to vary with time, and thus a current supplied to the gate of the NMOS transistor M2 can be made to vary with time. Consequently, a rise time tr (a rise time tr of Vds) of the NMOS transistor M2 is distributed in time, and thus it is possible to reduce EMI noise while suppressing an increase in switching loss.

<Vierte Ausführungsform><Fourth embodiment>

Als nächstes wird eine Transistor-Treiberschaltung 1 gemäß einer vierten Ausführungsform beschrieben. 5 ist eine Ansicht, die eine interne Konfiguration eines Vor-Treibers 4 in der Transistor-Treiberschaltung 1 gemäß der vierten Ausführungsform zeigt. Hierbei wird ein NMOS-Transistor M2 als anzusteuernder Transistor bezeichnet.Next, a transistor driving circuit 1 according to a fourth embodiment will be described. 5 14 is a view showing an internal configuration of a pre-driver 4 in the transistor drive circuit 1 according to the fourth embodiment. Here, an NMOS transistor M2 is referred to as a transistor to be driven.

Der in 5 dargestellte Vor-Treiber 4 umfasst einen PMOS-Transistor 41, NMOS-Transistoren 42A, 42B und 42C sowie die Schalter SW31 bis SW34. Was die Anzahl der verwendeten NMOS-Transistoren betrifft, so gibt es keine Beschränkung auf die drei NMOS-Transistoren 42A, 42B und 42C, und die Anzahl kann zum Beispiel vier oder mehr betragen.the inside 5 The illustrated pre-driver 4 comprises a PMOS transistor 41, NMOS transistors 42A, 42B and 42C, and switches SW31 to SW34. As for the number of NMOS transistors used, there is no limitation to three NMOS transistors 42A, 42B and 42C, and the number may be four or more, for example.

Der Vor-Treiber 4 gemäß dieser Ausführungsform hat eine ähnliche Konfiguration wie die zuvor beschriebene Konfiguration (3) des Vor-Treibers 4 gemäß der zweiten Ausführungsform, wobei der PMOS-Transistor 41 dieser Ausführungsform dem PMOS-Transistor 31 der zweiten Ausführungsform entspricht, die NMOS-Transistoren 42A, 42B und 42C dieser Ausführungsform jeweils den NMOS-Transistoren 32A, 32B und 32C der zweiten Ausführungsform entsprechen, und die Schalter SW31 bis SW34 dieser Ausführungsform jeweils den Schaltern SW11 bis SW14 der zweiten Ausführungsform entsprechen.The pre-driver 4 according to this embodiment has a configuration similar to the configuration described above ( 3 ) of the pre-driver 4 according to the second embodiment, wherein the PMOS transistor 41 of this embodiment corresponds to the PMOS transistor 31 of the second embodiment, the NMOS transistors 42A, 42B and 42C of this embodiment correspond to the NMOS transistors 32A, 32B and 32C, respectively correspond to the second embodiment, and the switches SW31 to SW34 of this embodiment correspond to the switches SW11 to SW14 of the second embodiment, respectively.

Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform in den folgenden Punkten. Das heißt, ein Drain des PMOS-Transistors 41 ist mit einem Anlegeanschluss einer Versorgungsspannung Vreg verbunden. Ein Knoten N4, an dem der Drain des PMOS-Transistors 41 mit den Drains der NMOS-Transistoren 42A, 42B und 42C verbunden ist, ist mit einem Gate des NMOS-Transistors M2 verbunden. Die jeweiligen Sources der NMOS-Transistoren 42A, 42B und 42C sind mit einem Anlegeanschluss eines Massepotentials (einem Referenzpotential) verbunden.This embodiment differs from the second embodiment in the following points. That is, a drain of the PMOS transistor 41 is connected to an application terminal of a power supply voltage Vreg. A node N4, at which the drain of the PMOS transistor 41 is connected to the drains of the NMOS transistors 42A, 42B and 42C, is connected to a gate of the NMOS transistor sisters M2 connected. The respective sources of the NMOS transistors 42A, 42B and 42C are connected to an application terminal of a ground potential (a reference potential).

In ähnlicher Weise wie bei der zweiten Ausführungsform führt eine Steuerung 2 eine Ein/AusSteuerung der Schalter SW31 bis SW34 durch, um zwischen aktivierten und deaktivierten Zuständen der NMOS-Transistoren 42B und 42C zu wechseln. Anhand eines Pegels eines Gatesignals G2, das von einem Ausgangsanschluss der Steuerung 2 ausgegeben wird, wird eine Ein/Aus-Ansteuerung des NMOS-Transistors 42A und eines aktivierten der NMOS-Transistoren 42B und 42C durchgeführt. Basierend auf dem Pegel des Gatesignals G2 wird auch der PMOS-Transistor 41 ein- und ausgeschaltet. Der NMOS-Transistor 42A und ein aktivierter der NMOS-Transistoren 42B und 42C stehen in einer solchen Beziehung zu dem PMOS-Transistor 41, dass, wenn sich einer von ihnen in einem Ein-Zustand befindet, der andere in einen Aus-Zustand gebracht wird.Similarly to the second embodiment, a controller 2 performs on/off control of switches SW31 to SW34 to switch between activated and deactivated states of NMOS transistors 42B and 42C. Based on a level of a gate signal G2 output from an output terminal of the controller 2, on/off driving of the NMOS transistor 42A and an activated one of the NMOS transistors 42B and 42C is performed. Also, the PMOS transistor 41 is turned on and off based on the level of the gate signal G2. The NMOS transistor 42A and an activated one of the NMOS transistors 42B and 42C are related to the PMOS transistor 41 such that when one of them is in an on-state, the other is brought into an off-state .

In ähnlicher Weise wie bei der zweiten Ausführungsform bewirkt die Steuerung 2, dass die Anzahl der parallel geschalteten Transistoren, die aktiviert sind und ein- und ausgeschaltet werden können, unter den NMOS-Transistoren 42A, 42B und 42C zeitlich variiert wird.Similarly to the second embodiment, the controller 2 causes the number of parallel-connected transistors that are activated and can be turned on and off to be time-varied among the NMOS transistors 42A, 42B, and 42C.

Dementsprechend wird ein Einschaltwiderstand Ron zwischen dem Knoten N4 und dem Anlegeanschluss des Massepotentials veranlasst, zeitlich zu variieren, und somit kann ein aus dem Gate des NMOS-Transistors M2 gezogener Strom veranlasst werden, zeitlich zu variieren. Folglich wird eine Abfallzeit tf (eine Abfallzeit tf von Vds) des NMOS-Transistors M2 zeitlich verteilt, und somit ist es möglich, EMI-Rauschen zu reduzieren, während ein Anstieg der Schaltverluste unterdrückt wird.Accordingly, an on-resistance Ron between the node N4 and the ground potential application terminal is caused to vary with time, and thus a current drawn from the gate of the NMOS transistor M2 can be caused to vary with time. Consequently, a fall time tf (a fall time tf of Vds) of the NMOS transistor M2 is time-distributed, and thus it is possible to reduce EMI noise while suppressing an increase in switching loss.

<Fünfte Ausführungsform><Fifth embodiment>

Als nächstes wird eine fünfte Ausführungsform beschrieben. 6 ist eine Ansicht, die einen DC/DC-Wandler 10 mit einer Konfiguration eines Schaltkreises 5 gemäß der fünften Ausführungsform zeigt. Hier wird ein NMOS-Transistor M1 als anzusteuernder Transistor bezeichnet.Next, a fifth embodiment will be described. 6 14 is a view showing a DC/DC converter 10 having a configuration of a switching circuit 5 according to the fifth embodiment. Here, an NMOS transistor M1 is referred to as a transistor to be driven.

Wie in 6 gezeigt, umfasst der Schaltkreis 5 gemäß dieser Ausführungsform eine Rückkopplungskapazität Cgd1, die eine parasitäre Kapazität zwischen einem Gate und einem Drain des NMOS-Transistors M1 ist, und Rückkopplungskapazitäten Cgd2 und Cgd3, die zwischen dem Gate und dem Drain des NMOS-Transistors M1 angeschlossen sind. Was die Anzahl der Rückkopplungskapazitäten außer der parasitären Kapazität, die zwischen Gate und Drain des NMOS-Transistors M1 geschaltet ist, betrifft, so gibt es keine Beschränkung auf die beiden Rückkopplungskapazitäten Cgd2 und Cgd3, und die Anzahl kann beispielsweise drei oder mehr betragen.As in 6 1, circuit 5 according to this embodiment includes feedback capacitance Cgd1, which is a parasitic capacitance between a gate and a drain of NMOS transistor M1, and feedback capacitances Cgd2 and Cgd3 connected between the gate and drain of NMOS transistor M1 . As for the number of feedback capacitances other than the parasitic capacitance connected between the gate and drain of the NMOS transistor M1, there is no limitation to the two feedback capacitances Cgd2 and Cgd3, and the number may be three or more, for example.

Ein Ende jeder der Rückkopplungskapazitäten Cgd2 und Cgd3 ist direkt mit dem Gate des NMOS-Transistors M1 verbunden. Das andere Ende jeder der Rückkopplungskapazitäten Cgd2 und Cgd3 ist über einen entsprechenden der Schalter S1 und S2 mit dem Drain des NMOS-Transistors M1 verbunden.One end of each of the feedback capacitances Cgd2 and Cgd3 is directly connected to the gate of the NMOS transistor M1. The other end of each of the feedback capacitances Cgd2 and Cgd3 is connected to the drain of the NMOS transistor M1 via a corresponding one of the switches S1 and S2.

Eine Steuerung 2 steuert das Ein-/Ausschalten der Schalter S1 und S2. Befinden sich die Schalter S1 und S2 in einem Ein-Zustand, so sind die Rückkopplungskapazitäten Cgd2 und Cgd3 aktiviert, und wenn sich die Schalter S1 und S2 in einem Aus-Zustand befinden, sind die Rückkopplungskapazitäten Cgd2 und Cgd3 deaktiviert.A controller 2 controls turning on/off of the switches S1 and S2. When switches S1 and S2 are in an on state, feedback capacitances Cgd2 and Cgd3 are activated, and when switches S1 and S2 are in an off state, feedback capacitances Cgd2 and Cgd3 are deactivated.

In dieser Ausführungsform bewirkt die Steuerung 2, dass die Anzahl der parallel geschalteten und aktivierten Rückkopplungskapazitäten zwischen dem Gate und dem Drain des NMOS-Transistors M1 unter den Rückkopplungskapazitäten Cgd1, Cgd2 und Cgd3 sich zeitlich ändert.In this embodiment, the controller 2 causes the number of parallel-connected and activated feedback capacitances between the gate and the drain of the NMOS transistor M1 among the feedback capacitances Cgd1, Cgd2 and Cgd3 to change with time.

Ist, genauer gesagt, beispielsweise ein Ein/Aus-Vorgang des NMOS-Transistors M1 als ein Schaltvorgang definiert, so sind während einer ersten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen die Rückkopplungskapazitäten Cgd2 und Cgd3 deaktiviert, während einer nachfolgenden zweiten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen ist die Rückkopplungskapazität Cgd2 aktiviert, während die Rückkopplungskapazität Cgd3 deaktiviert ist, während einer nachfolgenden dritten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen werden die Rückkopplungskapazitäten Cgd2 und Cgd3 freigegeben, während einer nachfolgenden weiteren zweiten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen wird die Rückkopplungskapazität Cgd2 freigegeben, während die Rückkopplungskapazität Cgd3 gesperrt wird, und während einer nachfolgenden weiteren ersten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen werden die Rückkopplungskapazitäten Cgd2 und Cgd3 gesperrt. In diesem Fall ändert sich die Anzahl der parallel geschalteten und aktivierten Rückkopplungskapazitäten von 1 zu 2 zu 3 zu 2 zu 1.More specifically, if for example an on/off operation of the NMOS transistor M1 is defined as a switching operation, then during a first predetermined number of switching operations the feedback capacitances Cgd2 and Cgd3 are deactivated, during a subsequent second predetermined number of switching operations the feedback capacitance is Cgd2 activated while the feedback capacitance Cgd3 is deactivated, during a subsequent third predetermined number of switching operations the feedback capacitances Cgd2 and Cgd3 are enabled, during a subsequent further second predetermined number of switching operations the feedback capacitance Cgd2 is enabled while the feedback capacitance Cgd3 is blocked, and during a subsequent further first predetermined number of switching processes, the feedback capacitances Cgd2 and Cgd3 are blocked. In this case, the number of feedback capacitances connected in parallel and activated changes from 1 to 2 to 3 to 2 to 1.

Dementsprechend wird die Rückkopplungskapazität zwischen dem Gate und dem Drain des NMOS-Transistors M1 veranlasst, derart zeitlich zu variieren, dass eine Anstiegszeit tr und eine Abfallzeit tf des NMOS-Transistors M1 zeitlich verteilt werden, und es ist somit möglich, EMI-Rauschen zu reduzieren, während ein Anstieg der Schaltverluste unterdrückt wird. Die oben beschriebene Rückkopplungskapazität entspricht einem Schaltkreisparameter, der zur Anstiegszeit tr und zur Abfallzeit tf des NMOS-Transistors M1 beiträgt.Accordingly, the feedback capacitance between the gate and the drain of the NMOS transistor M1 is caused to vary with time such that a rise time tr and a fall time tf of the NMOS transistor M1 are spread over time, and it is thus possible to reduce EMI noise , while suppressing an increase in switching loss. The feedback capacitance described above corresponds to a circuit para meter that contributes to the rise time tr and fall time tf of the NMOS transistor M1.

<Sechste Ausführungsform><Sixth embodiment>

Als nächstes wird eine sechste Ausführungsform beschrieben. 7 ist eine Ansicht, die einen DC/DC-Wandler 10 mit einer Konfiguration eines Schaltkreises 5 gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt. Hier wird ein NMOS-Transistor M2 als anzusteuernder Transistor bezeichnet.Next, a sixth embodiment will be described. 7 14 is a view showing a DC/DC converter 10 having a configuration of a switching circuit 5 according to the sixth embodiment. Here, an NMOS transistor M2 is referred to as a transistor to be driven.

Wie in 7 gezeigt, umfasst der Schaltkreis 5 gemäß dieser Ausführungsform eine Rückkopplungskapazität Cgd11, die eine parasitäre Kapazität zwischen einem Gate und einem Drain des NMOS-Transistors M2 ist, und Rückkopplungskapazitäten Cgd12 und Cgd13, die zwischen dem Gate und dem Drain des NMOS-Transistors M2 angeschlossen sind. Was die Anzahl der Rückkopplungskapazitäten außer der parasitären Kapazität, die zwischen Gate und Drain des NMOS-Transistors M2 geschaltet ist, betrifft, so gibt es keine Beschränkung auf die beiden Rückkopplungskapazitäten Cgd12 und Cgd13, und die Anzahl kann beispielsweise drei oder mehr betragen.As in 7 1, circuit 5 according to this embodiment includes feedback capacitance Cgd11, which is a parasitic capacitance between a gate and a drain of NMOS transistor M2, and feedback capacitances Cgd12 and Cgd13 connected between the gate and drain of NMOS transistor M2 . As for the number of feedback capacitances other than the parasitic capacitance connected between the gate and drain of the NMOS transistor M2, there is no limitation to the two feedback capacitances Cgd12 and Cgd13, and the number may be three or more, for example.

Ein Ende jeder der Rückkopplungskapazitäten Cgd12 und Cgd13 ist direkt mit dem Gate des NMOS-Transistors M2 verbunden. Das andere Ende jeder der Rückkopplungskapazitäten Cgd12 und Cgd13 ist über einen entsprechenden der Schalter S11 und S12 mit dem Drain des NMOS-Transistors M2 verbunden.One end of each of the feedback capacitances Cgd12 and Cgd13 is directly connected to the gate of the NMOS transistor M2. The other end of each of the feedback capacitances Cgd12 and Cgd13 is connected to the drain of the NMOS transistor M2 via a corresponding one of the switches S11 and S12.

Eine Steuerung 2 steuert das Ein-/Ausschalten der Schalter S11 und S12. Befinden sich die Schalter S11 und S12 in einem Ein-Zustand, so sind die Rückkopplungskapazitäten Cgd12 und Cgd13 aktiviert, und wenn sich die Schalter S11 und S12 in einem Aus-Zustand befinden, sind die Rückkopplungskapazitäten Cgd2 und Cgd3 deaktiviert.A controller 2 controls turning on/off of the switches S11 and S12. When switches S11 and S12 are in an on state, feedback capacitances Cgd12 and Cgd13 are activated, and when switches S11 and S12 are in an off state, feedback capacitances Cgd2 and Cgd3 are deactivated.

In dieser Ausführungsform veranlasst die Steuerung 2, dass die Anzahl der parallel geschalteten und aktivierten Rückkopplungskapazitäten zwischen dem Gate und dem Drain des NMOS-Transistors M2 unter den Rückkopplungskapazitäten Cgd11, Cgd12 und Cgd13 sich zeitlich ändert.In this embodiment, the controller 2 causes the number of feedback capacitances connected in parallel between the gate and the drain of the NMOS transistor M2 among the feedback capacitances Cgd11, Cgd12 and Cgd13 to change with time.

Ist, genauer gesagt, beispielsweise ein Ein/Aus-Vorgang des NMOS-Transistors M2 als ein Schaltvorgang definiert, so sind während einer ersten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen die Rückkopplungskapazitäten Cgd12 und Cgd13 deaktiviert, während einer nachfolgenden zweiten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen ist die Rückkopplungskapazität Cgd12 aktiviert, während die Rückkopplungskapazität Cgd13 deaktiviert ist, während einer nachfolgenden dritten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen werden die Rückkopplungskapazitäten Cgd12 und Cgd13 freigegeben, während einer nachfolgenden weiteren zweiten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen wird die Rückkopplungskapazität Cgd12 freigegeben, während die Rückkopplungskapazität Cgd13 gesperrt wird, und während einer nachfolgenden weiteren ersten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen werden die Rückkopplungskapazitäten Cgd12 und Cgd13 gesperrt. In diesem Fall ändert sich die Anzahl der parallel geschalteten und aktivierten Rückkopplungskapazitäten von 1 zu 2 zu 3 zu 2 zu 1.More specifically, if for example an on/off operation of the NMOS transistor M2 is defined as a switching operation, then during a first predetermined number of switching operations the feedback capacitances Cgd12 and Cgd13 are deactivated, during a subsequent second predetermined number of switching operations the feedback capacitance is Cgd12 activated while the feedback capacitance Cgd13 is deactivated, during a subsequent third predetermined number of switching operations the feedback capacitances Cgd12 and Cgd13 are enabled, during a subsequent further second predetermined number of switching operations the feedback capacitance Cgd12 is enabled while the feedback capacitance Cgd13 is blocked, and during a subsequent further first predetermined number of switching processes, the feedback capacitances Cgd12 and Cgd13 are blocked. In this case, the number of feedback capacitances connected in parallel and activated changes from 1 to 2 to 3 to 2 to 1.

Dementsprechend wird die Rückkopplungskapazität zwischen dem Gate und dem Drain des NMOS-Transistors M2 veranlasst, derart zeitlich zu variieren, dass eine Anstiegszeit tr und eine Abfallzeit tf des NMOS-Transistors M2 zeitlich verteilt sind, und es ist somit möglich, EMI-Rauschen zu reduzieren, während ein Anstieg der Schaltverluste unterdrückt wird.Accordingly, the feedback capacitance between the gate and the drain of the NMOS transistor M2 is caused to vary with time such that a rise time tr and a fall time tf of the NMOS transistor M2 are spread over time, and it is thus possible to reduce EMI noise , while suppressing an increase in switching loss.

<Siebte Ausführungsform><Seventh Embodiment>

8 ist eine Ansicht, die die Konfiguration eines DC/DC-Wandlers 10 gemäß einer siebten Ausführungsform zeigt. Hier wird ein NMOS-Transistor M1 als anzusteuernder Transistor bezeichnet. In dem in 8 dargestellten DC/DC-Wandler 10 sind die Schalter Sw1 bis Sw3 in einem Bootstrap 6 angeordnet. 8th 12 is a view showing the configuration of a DC/DC converter 10 according to a seventh embodiment. Here, an NMOS transistor M1 is referred to as a transistor to be driven. in the in 8th In the illustrated DC/DC converter 10, the switches Sw1 to Sw3 are arranged in a bootstrap 6.

Der Schalter Sw1 ist zwischen einem Anlegeanschluss einer vorbestimmten Versorgungsspannung Vcc1 und einer Anode einer Diode D1 angeordnet. Der Schalter Sw2 ist zwischen einem Anlegeanschluss einer vorgegebenen Versorgungsspannung Vcc2 und der Anode der Diode D1 angeordnet. Der Schalter Sw3 ist zwischen einem Anlegeanschluss einer vorgegebenen Versorgungsspannung Vcc3 und der Anode der Diode D1 angeordnet. Eine Größenbeziehung zwischen den Stromversorgungsspannungen Vcc1 bis Vcc3 wird beispielsweise durch Vcc1 < Vcc2 < Vcc3 ausgedrückt. Die Anzahl der Stromversorgungsspannungen ist nicht auf die drei Stromversorgungsspannungen Vcc1 bis Vcc3 beschränkt, sondern kann beispielsweise vier oder mehr betragen.The switch Sw1 is arranged between an application terminal of a predetermined power supply voltage Vcc1 and an anode of a diode D1. The switch Sw2 is arranged between an application terminal of a predetermined power supply voltage Vcc2 and the anode of the diode D1. The switch Sw3 is arranged between an application terminal of a predetermined power supply voltage Vcc3 and the anode of the diode D1. A magnitude relationship between the power supply voltages Vcc1 to Vcc3 is expressed by Vcc1<Vcc2<Vcc3, for example. The number of power supply voltages is not limited to three power supply voltages Vcc1 to Vcc3, but may be four or more, for example.

Eine Steuerung 2 steuert das Ein-/Ausschalten der Schalter Sw1 bis Sw3.A controller 2 controls turning on/off of the switches Sw1 to Sw3.

In dieser Ausführungsform umfasst ein Vor-Treiber 3 einen PMOS-Transistor 31 und einen NMOS-Transistor 32. Ein Knoten Nb ist mit einer Source des PMOS-Transistors 31 verbunden, so dass an die Source eine Boot-Spannung Vboot angelegt wird.In this embodiment, a pre-driver 3 includes a PMOS transistor 31 and an NMOS transistor 32. A node Nb is connected to a source of the PMOS transistor 31 so that a boot voltage Vboot is applied to the source.

In dieser Ausführungsform veranlasst Die Steuerung 2, die Boot-Spannung Vboot zum Zeitpunkt des Einschaltens des NMOS-Transistors M1 zeitlich zu verändern.In this embodiment, the controller 2 causes the boot voltage Vboot to change over time at the time of turning on the NMOS transistor M1.

Ist, genauer gesagt, beispielsweise ein Ein/Aus-Vorgang des NMOS-Transistors M1 als ein Schaltvorgang definiert, so wird während einer ersten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen der Schalter Sw1 in einen Ein-Zustand gebracht, während die Schalter Sw2 und Sw3 in einen Aus-Zustand gebracht werden, während einer nachfolgenden zweiten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen wird der Schalter Sw2 in den Ein-Zustand gebracht, während die Schalter Sw1 und Sw3 in den Aus-Zustand gebracht werden, während einer nachfolgenden dritten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen wird der Schalter Sw3 in den Ein-Zustand gebracht, während die Schalter Sw1 und Sw2 in den Aus-Zustand gebracht werden, während einer nachfolgenden weiteren zweiten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen wird der Schalter Sw2 in den Ein-Zustand gebracht, während die Schalter Sw1 und Sw3 in den Aus-Zustand gebracht werden, und während einer nachfolgenden weiteren ersten vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen wird der Schalter Sw1 in den Ein-Zustand gebracht, während die Schalter Sw2 und Sw3 in den Aus-Zustand gebracht werden.More specifically, for example, if an on/off operation of the NMOS transistor M1 is defined as a switching operation, during a first predetermined number of switching operations, the switch Sw1 is brought into an on state while the switches Sw2 and Sw3 are brought into an off -state, during a subsequent second predetermined number of switching operations the switch Sw2 is placed in the on-state while the switches Sw1 and Sw3 are placed in the off-state, during a subsequent third predetermined number of switching operations the switch Sw3 is placed in the on state while switches Sw1 and Sw2 are placed in the off state, during a subsequent further second predetermined number of switching operations switch Sw2 is placed in the on state while switches Sw1 and Sw3 are placed in the off -State are brought, and during a subsequent further first predetermined number of switching operations Switch Sw1 is placed in the on state while switches Sw2 and Sw3 are placed in the off state.

Dementsprechend ändert sich die Boot-Spannung Vboot zum Zeitpunkt des Einschaltens des NMOS-Transistors M1 von Vin + Vcc1 - Vf zu Vin + Vcc2 - Vf zu Vin + Vcc3 - Vf zu Vin + Vcc2 - Vf zu Vin + Vcc1 - Vf.Accordingly, the boot voltage Vboot changes from Vin + Vcc1 - Vf to Vin + Vcc2 - Vf to Vin + Vcc3 - Vf to Vin + Vcc2 - Vf to Vin + Vcc1 - Vf at the time of turning on the NMOS transistor M1.

Dabei ist ein Einschaltwiderstand Ron des PMOS-Transistors 31 eine Funktion von Vgs des PMOS-Transistors 31, und wenn sich die Boot-Spannung Vboot zeitlich ändert, ändert sich auch der Einschaltwiderstand Ron des PMOS-Transistors 31 zeitlich. Folglich variiert ein Strom, der einem Gate des NMOS-Transistors M1 über den PMOS-Transistor 31 zugeführt wird, und somit ist eine Anstiegszeit tr des NMOS-Transistors M1 zeitlich verteilt. Dementsprechend ist es möglich, das EMI-Rauschen zu reduzieren und gleichzeitig einen Anstieg der Schaltverluste zu unterdrücken.Here, an on-resistance Ron of the PMOS transistor 31 is a function of Vgs of the PMOS transistor 31, and when the boot voltage Vboot changes with time, the on-resistance Ron of the PMOS transistor 31 also changes with time. Consequently, a current supplied to a gate of the NMOS transistor M1 via the PMOS transistor 31 varies, and thus a rise time tr of the NMOS transistor M1 is distributed in time. Accordingly, it is possible to reduce EMI noise while suppressing an increase in switching loss.

In dieser Ausführungsform wird die Boot-Spannung Vboot derart variiert, dass sich auch der Durchlasswiderstand des NMOS-Transistors M1 ändert. Variiert jedoch beispielsweise die Boot-Spannung Vboot sinusförmig, so ist es möglich, als Mittelwert des Einschaltwiderstands des NMOS-Transistors M1 einen Wert zu erhalten, der einem Mittelwert einer Sinuswelle entspricht.In this embodiment, the boot voltage Vboot is varied such that the on-resistance of the NMOS transistor M1 also changes. However, for example, when the boot voltage Vboot varies sinusoidally, it is possible to obtain a value corresponding to an average value of a sine wave as an average value of the on-resistance of the NMOS transistor M1.

Darüber hinaus kann die Steuerung 2 im Hinblick auf eine Versorgungsspannung Vreg, die an einem Vor-Treiber 4 anliegt, die Versorgungsspannung Vreg zum Zeitpunkt des Einschaltens eines NMOS-Transistors M2 zeitlich variieren. Dementsprechend kann eine Anstiegszeit tr des NMOS-Transistors M2 zeitlich verteilt werden.In addition, with respect to a power supply voltage Vreg applied to a pre-driver 4, the controller 2 may time-vary the power supply voltage Vreg at the time of turning on an NMOS transistor M2. Accordingly, a rise time tr of the NMOS transistor M2 can be time-distributed.

<Zu der FFT-Analyse><To the FFT analysis>

9 zeigt in einer linken Darstellung ein Beispiel einer Wellenspannungs-Wellenform, die in der Eingangsspannung Vin im DC/DC-Wandler 10 (1) in einem Fall erzeugt wird, in dem die Eingangsspannung Vin = 12 V und die Ausgangsspannung Vout = 5 V ist. Die Eingangsspannung Vin wird von einer nicht dargestellten Batterie geliefert, und ein nicht dargestellter Kondensator ist an einen Ausgangsanschluss der Batterie angeschlossen. 9 13 is a left diagram showing an example of a ripple voltage waveform included in the input voltage Vin in the DC/DC converter 10 ( 1 ) is generated in a case where the input voltage Vin = 12V and the output voltage Vout = 5V. The input voltage Vin is supplied from an unillustrated battery, and an unillustrated capacitor is connected to an output terminal of the battery.

Wie in der linken Darstellung von 9 gezeigt, wird der oben beschriebene Kondensator entladen, wenn der NMOS-Transistor M1 eingeschaltet wird, um die Eingangsspannung Vin zu verringern. Wird anschließend der NMOS-Transistor M1 ausgeschaltet, so wird der oben beschriebene Kondensator aufgeladen, um die Eingangsspannung Vin zu erhöhen. Diese Vorgänge werden wiederholt durchgeführt, so dass eine 500-kHz-Wellenform mit einer Amplitude von 200 mV in einer Welligkeit der Eingangsspannung Vin erzeugt wird. Außerdem wird zu diesem Zeitpunkt beim Einschalten des NMOS-Transistors M1 das Rauschen Ns1 erzeugt, während beim Ausschalten des NMOS-Transistors M1 das Rauschen Ns2 erzeugt wird. Das Rauschen Ns1 hat eine Wellenform von 130 MHz mit einer Amplitude von 120 mV.As in the left illustration of 9 As shown, the capacitor described above is discharged when the NMOS transistor M1 is turned on to lower the input voltage Vin. Then, when the NMOS transistor M1 is turned off, the capacitor described above is charged to increase the input voltage Vin. These operations are repeatedly performed so that a 500 kHz waveform having an amplitude of 200 mV is generated in a ripple of the input voltage Vin. Also, at this time, when the NMOS transistor M1 is turned on, the noise Ns1 is generated, while when the NMOS transistor M1 is turned off, the noise Ns2 is generated. The noise Ns1 has a waveform of 130 MHz with an amplitude of 120 mV.

9 zeigt in einer rechten Darstellung ein Ergebnis einer FFT-Analyse (fast fourier transform, schnelle Fourier-Transformation) der in der linken Darstellung gezeigten Wellenform. Wie in der rechten Darstellung von 9 gezeigt, beträgt ein Spektralwert bei 500 kHz -25,4 dB und ein Spektralwert bei 130 MHz -71,6 dB. 9 Fig. 12 shows, in a right panel, a result of FFT (fast Fourier transform) analysis of the waveform shown in the left panel. As in the right representation of 9 shown, a spectrum value at 500 kHz is -25.4 dB and a spectrum value at 130 MHz is -71.6 dB.

Wie in der linken Darstellung von 9 gezeigt, hat die 500-kHz-Wellenform eine Amplitude von 200 mV, und somit wird ein Effektivwert von dieser durch 200 mV/(2×√2) = 70,7 mV ausgedrückt, so dass ein Spektralwert erhalten wird, der durch 20 × log (70,7 mV) = -23 dB ausgedrückt wird, was im Wesentlichen mit dem in der rechten Darstellung von 9 gezeigten Ergebnis übereinstimmt. Die 130-MHz-Wellenform hat jedoch eine Amplitude von 120 mV, so dass ein Effektivwert davon durch 120 mV/ (2× √2) = 42,4 mV ausgedrückt wird, und man einen Spektralwert erhält, der durch 20X log(42,4 mV) = -27 dB ausgedrückt wird, was nicht mit dem in der rechten Darstellung von 9 gezeigten Ergebnis übereinstimmt.As in the left illustration of 9 shown, the 500 kHz waveform has an amplitude of 200 mV, and thus an effective value thereof is expressed by 200 mV/(2×√2) = 70.7 mV, so that a spectrum value expressed by 20× log (70.7 mV) = -23 dB is expressed, which is essentially the same as that shown in the right-hand plot of 9 result shown matches. However, the 130MHz waveform has an amplitude of 120mV, so an RMS value thereof is expressed by 120mV/(2× √2) = 42.4mV, and one obtains a spectral value expressed by 20X log(42, 4 mV) = -27 dB is expressed, which is inconsistent with that shown in the right-hand representation of 9 result shown matches.

Wie in der linken Darstellung von 9 gezeigt, tritt das Rauschen Ns1 bei 130 MHz innerhalb eines FFT-Bereichs von bis zu 10µs fünfmal während einer Zeitspanne auf, die durch 1/130 MHz× 5 = 38ns ausgedrückt wird. Folglich wird die Wahrscheinlichkeit seines Auftretens durch 38ns/10µs = 0,0038 = -48,4 dB ausgedrückt. Dementsprechend wird ein Spektralwert im Hinblick auf die Auftrittswahrscheinlichkeit durch -27dB + (-48dB) = -75dB ausgedrückt, was im Wesentlichen mit dem in der rechten Darstellung von 9 dargestellten Ergebnis übereinstimmt.As in the left illustration of 9 As shown, the noise Ns1 at 130MHz occurs five times within an FFT range of up to 10µs during a period expressed by 1/130MHz × 5 = 38ns. Consequently, the probability of its occurrence is expressed by 38ns/10µs = 0.0038 = -48.4dB. Accordingly, a spectral value in terms of occurrence probability is expressed by -27dB + (-48dB) = -75dB, which is basically the same as that shown in the right-hand graph of 9 result shown matches.

Infolgedessen sind die Anstiegszeit tr und die Abfallzeit tf wie in den vorangegangenen Ausführungen zeitlich verteilt, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Rauschen bei derselben Frequenz derart verringert wird, dass der Spektralwert des Rauschens reduziert werden kann.As a result, the rise time tr and the fall time tf are time-distributed as in the foregoing, thereby reducing the likelihood of noise occurring at the same frequency, so that the spectral value of the noise can be reduced.

<Andere Modifikationen><Other modifications>

Während das Vorstehende die erfindungsgemäßen Ausführungsformen beschrieben hat, können an den Ausführungsformen verschiedene Änderungen vorgenommen werden, ohne von der Erfindungsidee der vorliegenden Erfindung abzuweichen.While the foregoing has described the embodiments of the present invention, various changes can be made to the embodiments without departing from the gist of the present invention.

Die vorstehenden Ausführungen können beispielsweise, solange es keine Unstimmigkeiten gibt, in jeder beliebigen Kombination umgesetzt werden.For example, the foregoing may be implemented in any combination as long as there are no inconsistencies.

Darüber hinaus kann im Schaltkreis 5 in jeder der vorgenannten Ausführungsformen ein PMOS-Transistor anstelle des NMOS-Transistors M1 auf der High-Seite verwendet werden. In diesem Fall reicht es aus, eine Spannung, die niedriger als die Eingangsspannung Vin ist, als Versorgungsspannung des Vor-Treibers 3 zu verwenden, so dass es nicht erforderlich ist, die Versorgungsspannung des Vor-Treibers 3 durch einen Bootstrap oder dergleichen zu erzeugen.Furthermore, in the switching circuit 5 in each of the above embodiments, a PMOS transistor can be used in place of the NMOS transistor M1 on the high side. In this case, it suffices to use a voltage lower than the input voltage Vin as the power supply voltage of the pre-driver 3, so there is no need to generate the power supply voltage of the pre-driver 3 by bootstrap or the like.

Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Transistor-Treiberschaltung nicht auf einen DC/DC-Wandler vom Abwärtstyp beschränkt und ist auch auf Schaltnetzteilschaltungen anwendbar, einschließlich verschiedener Arten von DC/DC-Wandlern, wie z. B. Aufwärtswandler, Aufwärts- und Abwärtswandler, nicht isolierte und isolierte DC/DC-Wandler und einen DC/AC-Wandler (einen Inverter), und ferner auf andere Arten von Schaltungen als Stromversorgungsschaltungen.In addition, the transistor driving circuit of the present invention is not limited to a buck-type DC/DC converter and is also applicable to switching power supply circuits including various types of DC/DC converters such as e.g. B. boost converter, boost and buck converter, non-isolated and isolated DC / DC converter and a DC / AC converter (an inverter), and further to other types of circuits than power supply circuits.

Darüber hinaus ist ein Transistor, der von der erfindungsgemäßen Transistor-Treiberschaltung angesteuert wird, nicht auf einen MOSFET beschränkt und kann beispielsweise ein IGBT sein.In addition, a transistor that is driven by the transistor driving circuit of the present invention is not limited to a MOSFET and may be an IGBT, for example.

Industrielle AnwendbarkeitIndustrial Applicability

Die in der vorliegenden Beschreibung offenbarte Erfindung kann zur Ansteuerung verschiedener Arten von Transistoren verwendet werden.The invention disclosed in the present specification can be used to drive different types of transistors.

BezugszeichenlisteReference List

11
Transistor-TreiberschaltungTransistor driver circuit
22
Steuerungsteering
33
Vor-Treiberpre-driver
44
Vor-Treiberpre-driver
55
Schaltkreiscircuit
66
BootstrapBootstrap
1010
DC/DC-WandlerDC/DC converter
M1, M2M1, M2
NMOS-TransistorNMOS transistor
L1L1
Induktorinductor
C1C1
Ausgangskondensatoroutput capacitor
Cbcb
Bootkondensatorboat capacitor
D1D1
Diodediode
31A bis 31C31A to 31C
PMOS-TransistorPMOS transistor
3232
NMOS-TransistorNMOS transistor
SW1 bis SW4SW1 to SW4
SchalterSwitch
3131
PMOS-TransistorPMOS transistor
32A bis 32C32A to 32C
NMOS-TransistorNMOS transistor
SW11 bis SW14SW11 to SW14
SchalterSwitch
41A bis 41C41A to 41C
PMOS-TransistorPMOS transistor
4242
NMOS-TransistorNMOS transistor
SW21 bis SW24SW21 to SW24
SchalterSwitch
4141
PMOS-TransistorPMOS transistor
42A bis 42C42A to 42C
NMOS-TransistorNMOS transistor
SW31 bis SW34SW31 to SW34
SchalterSwitch
Cgd1 bis Cgd3Cgd1 to Cgd3
Rückkopplungskapazitätfeedback capacitance
S1, S2S1, S2
SchalterSwitch
Cgd11 bis Cgd13Cgd11 to Cgd13
Rückkopplungskapazitätfeedback capacitance
S11, S12S11, S12
SchalterSwitch
Sw1 bis Sw3Sw1 to Sw3
SchalterSwitch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • JP 2014165890 A [0005]JP2014165890A [0005]

Claims (19)

Transistor-Treiberschaltung, die einen anzusteuernden Transistor ansteuert, wobei die Transistor-Treiberschaltung umfasst: eine Steuerung, die ein Steuern durchführt, um eine zeitliche Veränderung eines Schaltkreisparameters zu bewirken, die zu einer Anstiegszeit oder einer Abfallzeit des anzusteuernden Transistors beiträgt.Transistor driver circuit driving a transistor to be driven, the transistor driver circuit comprising: a controller that performs controlling to cause a change in a circuit parameter over time that contributes to a rise time or a fall time of the transistor to be driven. Transistor-Treiberschaltung nach Anspruch 1, wobei der Schaltkreisparameter ein Strom ist, der einem Steueranschluss des anzusteuernden Transistors zugeführt wird.transistor driver circuit claim 1 , where the circuit parameter is a current supplied to a control terminal of the transistor to be driven. Transistor-Treiberschaltung nach Anspruch 2, ferner umfassend: einen Vor-Treiber, der einen ersten Transistorabschnitt umfasst, durch den der Strom fließt, wobei die Steuerung bewirkt, dass ein Durchlasswiderstand des ersten Transistorabschnitts zeitlich variiert wird.transistor driver circuit claim 2 , further comprising: a pre-driver including a first transistor portion through which the current flows, wherein the controller causes an on-resistance of the first transistor portion to vary over time. Transistor-Treiberschaltung nach Anspruch 3, wobei der erste Transistorabschnitt eine Vielzahl von ersten Transistoren enthält, die parallel zwischen einem Anlegeanschluss einer Stromversorgungsspannung und dem Steueranschluss geschaltet sind, und die Steuerung bewirkt, eine Anzahl parallel geschalteter erster Transistoren, die sich in einem aktivierten Zustand befinden und von der Vielzahl der ersten Transistoren ein- und ausgeschaltet werden können, zeitlich zu variieren.transistor driver circuit claim 3 wherein the first transistor portion includes a plurality of first transistors connected in parallel between a power supply voltage application terminal and the control terminal, and the controller causes a plurality of parallel-connected first transistors that are in an activated state and from the plurality of first Transistors can be switched on and off to vary in time. Transistor-Treiberschaltung nach Anspruch 4, wobei jeder der ersten Transistoren ein PMOS-Transistor ist, und der Vor-Treiber umfasst: einen ersten Schalter, der zwischen einem Anlegeanschluss eines Gatesignals und einem Gate jedes der ersten Transistoren angeordnet ist; und einen zweiten Schalter, der zwischen dem Gate und einer Source jedes der ersten Transistoren angeordnet ist.transistor driver circuit claim 4 wherein each of the first transistors is a PMOS transistor, and the pre-driver comprises: a first switch arranged between an application terminal of a gate signal and a gate of each of the first transistors; and a second switch arranged between the gate and a source of each of the first transistors. Transistor-Treiberschaltung nach Anspruch 1, wobei der Schaltkreisparameter ein Strom ist, der aus einem Steueranschluss des anzusteuernden Transistors entnommen wird.transistor driver circuit claim 1 , where the circuit parameter is a current drawn from a control terminal of the transistor to be driven. Transistor-Treiberschaltung nach Anspruch 6, ferner umfassend: einen Vor-Treiber, der einen zweiten Transistorabschnitt umfasst, durch den der Strom fließt, wobei die Steuerung bewirkt, dass ein Durchlasswiderstand des zweiten Transistorabschnitts zeitlich variiert wird.transistor driver circuit claim 6 , further comprising: a pre-driver including a second transistor portion through which the current flows, wherein the controller causes an on-resistance of the second transistor portion to vary over time. Transistor-Treiberschaltung nach Anspruch 7, wobei der zweite Transistorabschnitt eine Vielzahl von zweiten Transistoren enthält, die parallel zwischen dem Steueranschluss und einem Anlegeanschluss eines Referenzpotentials angeschlossen sind, und die Steuerung bewirkt, eine Anzahl von parallel geschalteten zweiten Transistoren, die sich in einem aktivierten Zustand befinden und von der Vielzahl der zweiten Transistoren ein- und ausgeschaltet werden können, zeitlich zu variieren.transistor driver circuit claim 7 , wherein the second transistor section includes a plurality of second transistors connected in parallel between the control terminal and a reference potential application terminal, and the controller causes a number of parallel-connected second transistors that are in an activated state and from the plurality of second transistors can be switched on and off to vary in time. Transistor-Treiberschaltung nach Anspruch 8, wobei jeder der zweiten Transistoren ein NMOS-Transistor ist, und der Vor-Treiber umfasst: einen dritten Schalter, der zwischen einem Anlegeanschluss eines Gatesignals und einem Gate jedes der zweiten Transistoren angeordnet ist; und einen vierten Schalter, der zwischen dem Gate und einer Source jedes der zweiten Transistoren angeordnet ist.transistor driver circuit claim 8 wherein each of the second transistors is an NMOS transistor, and the pre-driver comprises: a third switch arranged between an application terminal of a gate signal and a gate of each of the second transistors; and a fourth switch arranged between the gate and a source of each of the second transistors. Transistor-Treiberschaltung nach Anspruch 1, wobei der Schaltkreisparameter eine Rückkopplungskapazität des anzusteuernden Transistors ist.transistor driver circuit claim 1 , where the circuit parameter is a feedback capacitance of the transistor to be driven. Transistor-Treiberschaltung nach Anspruch 10, wobei die Steuerung bewirkt, eine Anzahl parallel geschalteter Rückkopplungskapazitäten zeitlich zu verändern, einschließlich einer ersten Rückkopplungskapazität als parasitäre Kapazität des anzusteuernden Transistors und einer aktivierten von mindestens einer zweiten Rückkopplungskapazität, die sich von der ersten Rückkopplungskapazität unterscheidet.transistor driver circuit claim 10 wherein the controller causes a number of feedback capacitances connected in parallel to vary in time, including a first feedback capacitance as a parasitic capacitance of the transistor to be driven and an activated one of at least one second feedback capacitance different from the first feedback capacitance. Transistor-Treiberschaltung nach Anspruch 11, wobei die Steuerung einen fünften Schalter zum Umschalten zwischen aktiviertem und deaktiviertem Zustand der mindestens einen zweiten Rückkopplungskapazität steuert.transistor driver circuit claim 11 , wherein the controller controls a fifth switch for switching between activated and deactivated states of the at least one second feedback capacitance. Transistor-Treiberschaltung nach Anspruch 3, wobei der erste Transistorabschnitt einen PMOS-Transistor enthält, und die Steuerung bewirkt, eine Versorgungsspannung des Vor-Treibers zeitlich zu verändern.transistor driver circuit claim 3 , wherein the first transistor portion includes a PMOS transistor, and the controller causes a supply voltage of the pre-driver to change over time. Transistor-Treiberschaltung nach Anspruch 13, wobei die Versorgungsspannung eine Boot-Spannung ist, die durch einen Bootstrap erzeugt wird.transistor driver circuit Claim 13 , where the supply voltage is a boot voltage generated by a bootstrap. Transistor-Treiberschaltung nach Anspruch 14, wobei die Steuerung die zeitliche Veränderung einer Spannung bewirkt, die an eine Anode einer Diode im Bootstrap angelegt wird.transistor driver circuit Claim 14 , wherein the controller causes a voltage applied to an anode of a diode in the bootstrap to vary with time. Schaltkreis, umfassend: die Transistor-Treiberschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 15; und den zu steuernden Transistor.A circuit comprising: the transistor driver circuit of any one of Claims 1 until 15 ; and the transistor to be controlled. Schaltkreis nach Anspruch 16, wobei der zu steuernde Transistor ein NMOS-Transistor ist.circuit after Claim 16 , where the transistor to be controlled is an NMOS transistor. Schaltkreis nach Anspruch 17, ferner umfassend: einen NMOS-Transistor auf einer Seite mit niedrigem Potenzial, der mit dem zu steuernden Transistor auf einer Seite mit hohem Potenzial in Reihe geschaltet ist.circuit after Claim 17 1 . further comprising: a low potential side NMOS transistor connected in series with the high potential side transistor to be controlled. Schaltnetzteilschaltung, umfassend: den Schaltkreis nach einem der Ansprüche 16 bis 18.Switched mode power supply circuitry comprising: the circuitry of any one of Claims 16 until 18 .
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